Меню Рубрики

Чем соединены кости с мышцами

Кости (лат. «ossa») являются твердой опорой мягких тканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мышц. Кости в целом теле образуют его скелет (skeletum s. Skeleton). Кость покрыта снаружи надкостницей (periosteum). В ней различают два слоя — наружный и внутренний. Наружный, фиброзный слой богаче кровеносными сосудами и нервами, чем внутренний. В фиброзном слое имеются также лимфатические сосуды и сеть лимфатических капилляров, а кроме того, нервы кости, которые проходят через питательные отверстия (foramina nutricia). Внутренний, костеобразующий (остеогенный) слой богат клетками (остеобластами), формирующими кость. Надкостницей не покрыты лишь суставные поверхности (facies articulares) кости; их покрывает суставной хрящ (cartilago articularis).

По форме различают длинные кости (ossa longa), короткие (ossa brevia), плоские (ossa plana). Ряд костей имеет внутри наполненную воздухом полость; такие кости называют воздухоносными, или пневматическими (ossa pneumatica). Некоторые кости конечностей напоминают по строению трубку и называются трубчатыми. В длинных костях различают концы (extremitates) и среднюю часть — тело (corpus).

Конец, который располагается ближе к туловищу, называют проксимальным концом (extermitas proximalis), а конец этой же кости, занимающий в скелете более отдаленное от туловища положение, называют дистальным концом (extremitas distalis). На поверхности костей имеются различной величины и формы возвышения, углубления, площадки, отверстия: отростки (processus), выступы (apophyses), ости (spinae), гребни (cristae), бугры (tubera), бугорки (tubercula), шероховатые линии, ряд других образований. В связи с особенностями процесса развития костей дистальному, как и проксимальному, суставному концу кости дают название эпифиза (epiphysis), средней части кости — диафиза (diaphysis), и каждому концу диафиза — метафиза (melaphysis). В детства и юности (до 18 – 25 лет) между эпифизом и метафизом сохраняется прослойка хряща (пластинка роста) — эпифизарный хрящ. За счет размножения его клеток кость растет в длину. После окостенения участок кости, заместивший этот хрящ, сохраняет название метафиза. На распиле почти каждой кости можно различить компактное вещество (substantia compacta), составляющее поверхностный слой кости, и губчатое вещество (substantia spongiosa), образующее в кости более глубокий слой. В середине диафиза трубчатых костей имеется различной величины костномозговая полость (cavum medullare), в которой, как и в ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Губчатое вещество костей свода черепа, залегающее между двумя (наружной и внутренней — lamina externa et interna) пластинками компактного вещества, получает название диплоэ (diploe —двойное).

Кости делят на : кости туловища (ossa trunci); кости головы (ossa capitis), составляющие в совокупности череп (cranium); кости верхней конечности (ossa membri superioris); кости нижней конечности (ossa membri inferioris).

Мышца (musculus) является активным элементом аппарата движения. Скелетная мышца образована поперечнополосатыми мышечными волокнами. Их поперечная исчерченность обусловлена наличием чередующихся двоякопреломляющих проходящий свет дисков — анизотропных, более темных, и однопреломляющих свет — изотропных, более светлых. Каждое мышечное волокно состоит из недифференцированной цитоплазмы, или саркоплазмы, с многочисленными ядрами, которая содержит множество дифференцированных поперечно-полосатых миофибрилл.

Периферия мышечного волокна окружена прозрачной оболочкой, или сарколеммой, содержащей фибриллы коллагеновой природы. Небольшие группы мышечных волокон окружены соединительнотканной оболочкой — эндомизием (endomysium); более крупные комплексы представлены пучками мышечных волокон, которые заключены в рыхлую соединительную ткань — внутренний перимизий (perimysium internum); вся мышца в целом окружена наружным перимизием (perimysium externum).

Все соединительнотканные структуры мышцы, от сарколеммы до наружного перимизия, являются продолжением друг друга и непрерывно связаны между собой. Всю мышцу одевает соединительнотканный футляр — фасция (fascia). У большинства мышц различают брюшко (venter), и два конца, из которых один является началом мышцы и получает название головки (caput), а другой, противоположный конец, называется хвостом мышцы (cauda). У концов мышцы соединительная ткань образует соединительнотканное сухожилие (tendo), которым мышца прикрепляется к кости. Сухожилия образованы пучками коллагеновых волокон, которые вытянуты по длиннику мышцы и располагаются параллельно друг другу.

Отдельные пучки различного порядка окружены соединительнотканной оболочкой — эндотендинием, переходящим непосредственно в наружную оболочку, окружающую все сухожилие в целом, — перитендиний (peritendineum). Плоское сухожилие получает название сухожильного растяжения, или апоневроза (aponeurosis). По направлению мышечных пучков и их отношению к сухожилиям различают три основных типа мышц: параллельный тип: мышечные пучки располагаются параллельно длинной оси мышцы (например, портняжная мышца, m. sartorius); перистый тип: параллельно идущие мышечные пучки располагаются под углом к длиннику мышцы; различают мышцы:

— одноперистые (mm. Unipennati), мышечные пучки которых прикреплены по одну сторону сухожилия (например, длинный сгибатель большого пальца кисти, m. Gехог pollicis longus);

— двуперистые мышцы (mm. Bipennati), где мышечные пучки прикрепляются по обеим сторонам сухожилия (например, длинный сгибатель большого пальца стопы, m. flexor hallucis longus);

— многоперистые мышцы (mm. Multipennati), в которых мышечные пучки в виде многих перистых групп примыкают друг к другу (например, дельтовидная мышца, m. deltoideus); треугольный тип мышц: мышечные пучки с различных направлений сходятся к одному общему концевому сухожилию (например, височная мышца, m. temporalis).

Некоторые мышцы имеют две или несколько головок. Мышца, имеющая две головки, получает название двуглавой (m. biceps), три головки — трехглавой (m. Triceps), четыре головки — четырехглавой (m. quadriceps).

Встречаются мышцы, имеющие два брюшка, разделенных промежуточным сухожилием. Такие мышцы получают название двубрюшных (mm. Digastrici). Некоторые мышцы имеют на своем протяжении несколько сухожильных перемычек (intersectio tendineae). К вспомогательным аппаратам мышц, способствующим их работе, относят фасции, синовиальные и фиброзные влагалища сухожилий, синовиальные сумки и сесамовидные кости. Фасции (fasciae) образуют соединительнотканные футляры, которые окружают отдельные мышцы или целые группы мышц. Фасции представляют собой различной протяженности, толщины и слоистости соединительнотканные пластины с множеством коллагеновых и эластических волокон, ориентация которых обусловлена теми функциональными особенностями, которые несет мышца или группа мышц, связанных с данной фасцией. В ряде мест фасции, располагаясь между мышцами в виде межмышечных перегородок (septa intermuscularia) срастаются с надкостницей, образуя костно-фиброзные влагалища, к стенкам которых прикрепляются мышцы.

Фиброзные влагалища сухожилий (vaginae fibrosae tendineae) находятся в наиболее подвижных местах конечностей в области кисти и стопы, способствуя скольжению сухожилий в строго определенных направлениях. Волокнистая соединительная ткань образует фиброзные и костно-фиброзные влагалища и каналы, внутри которых залегают синовиальные влагалища (vaginae synoviales tendinum).

Каждое синовиальное влагалище состоит из двух переходящих один в другой листков: наружного, париетального (lamina parietalis), сращенного с внутренней поверхностью фиброзного влагалища, и внутреннего, висцерального (lamina visceralis) сращенного с наружной оболочкой сухожилия (peritendineum). В месте перехода одного листка в другой образуется дубликатура, или так называемая брыжейка сухожилия, мезотендиний (mesotendineum), в которой проходят к сухожилию сосуды и нервы. Обращенные друг к другу листки синовиального влагалища гладкие и смазаны синовией, что способствует скольжению и свободному движению сухожилия.

Синовиальные сумки (bursae synoviales) представляют собой полости, заполненные жидкостью, они располагаются в местах наибольшей подвижности сухожилия, мышцы, кожи, способствуя уменьшению трения. Сумки, залегающие под сухожилиями мышц, называются bursae synoviales subtendinea, а сумки, находящиеся в тех местах, где создается значительное трение между выступающей костью и покрывающей ее кожей, — bursae synoviales subcutaneae. Некоторые сумки, расположенные вблизи суставов, сообщаются с их полостью. Сесамовидные кости (ossa sesamoideri) представляют собой небольшие плоскоокруглые образования, залегающие в толще некоторых сухожилий. Одна из поверхностей такой кости покрыта хрящом и сочленяется с суставной поверхностью на кости. Сесамовидные кости располагаются вблизи прикрепления сухожилия к костям и увеличивают рычаг действия мышечной тяги, а также удерживают сухожилие от соприкосновения с суставной поверхностью. К каждой мышце подходят сосуды, снабжающие ее кровью, и один или несколько нервов.

Все виды соединений костей (juncturae ossium) делят на две группы: непрерывные и прерывные. Непрерывное соединение — фиброзное соединение (junctura flbrosa) — такой вид соединения, при котором кости как бы сращены между собой посредством того или иного вида соединительной ткани; в зависимости от рода ткани, соединяющей рядом лежащие кости, непрерывные соединения делят на: соединения посредством плотноволокнистой соединительной ткани; синдесмоз, или соединительнотканное соединение (syndesmosis); соединение посредством хряща — хрящевое соединение (junctura cartilaginea), иначе — синхондроз, или собственно хрящевое соединение костей (synchondrosis); соединение посредством костной ткани — синостоз (synostosis).

Прерывное соединение костей, сустав (синовиальное соединение) articulatio (junctura synovialis), является подвижным сочленением двух или нескольких костей с наличием между ними щелевидной суставной полости. Сустав называется простым (articulatio simplex), если в его образовании участвуют две кости, и сложным (articulatio composita), если участвует более двух костей. В подвижных соединениях различают следующие образования:

1. Суставные поверхности (facies articulares) — это те поверхности костей, которыми кости, участвующие в образовании данного сустава, сочленяются друг с другом.

2. Суставные хрящи (cartilagines articulares) — гиалиновый, или стекловидный хрящ — покрывающие суставные поверхности.

3. Суставная капсула (capsula articularis), образованная плотноволокнистой соединительной тканью, которая окружает в виде замкнутого чехла сочленяющиеся концы костей, не переходя на суставные поверхности, продолжается в надкостницу этих костей. Суставная капсула имеет толстую наружную волокнистую фиброзную мембрану (membrana fibrosa), и внутреннюю тонкую синовиальную мембрану (membrana synovialis), выделяющую в полость сустава особую клейкую, смазывающую суставные поверхности костей иновиальную жидкость (синовию, synovia).

4. Суставная полость (cavum arliculare). Представляет собой щелевидное пространство между суставными поверхностями сочленяющихся костей, замкнутое со всех сторон суставной сумкой.

Кроме описанных четырех основных образований, имеются еще так называемые вспомогательные образования. К ним относят: связки (ligamenta) — это плотные пучки волокнистой соединительной ткани, располагающиеся в толще или поверх фиброзной мембраны капсулы, иногда внутри полости сустава между суставными поверхностями; поэтому их и делят на внесуставные связки (ligg. Extracapsularia) и внутрисуставные связки (ligg. Inlracapsularia); в некоторых суставах имеются суставные диски (disci articulares) и суставные мениски (menisci articulares) — хрящевые пластинки, вклинивающиеся между суставными поверхностями костей и дополняющие соответствие (конгруэнтность) суставных поверхностей.

Движения в суставах различают по отношению к трем взаимно перпендикулярным

вокруг фронтальной (горизонтальной) оси — сгибание (flexio) и разгибание (extensio); вокруг сагиттальной оси — приведение (adductio) и отведение (abductio); вокруг вертикальной оси — вращательное движение (rotatio); вращательное движение конечностями производится как кнутри (pronatio), так и кнаружи (supinatio).

В шаровидных суставах кроме указанных движений возможно еще круговое движение (circumductio), при котором вершина центра вращения соответствует шаровидному суставу, а периферия описывает основание конуса.

Суставы, в которых движение происходит вокруг одной оси, называются одноосными; суставы, в которых движение происходит вокруг двух осей, — двуосными. Наконец, есть группа трехосных и многоосных суставов, в которых возможны движения вокруг трех или многих осей. Многоосному суставу соответствует шаровидная суставная поверхность; суставы этой группы называются шаровидными (articulatio spheroidea) или чашеобразными (articulatio cotylica). К группе трехосных суставов также относят суставы с плоскими суставными поверхностями, позволяющими движение во всех трех направлениях, но с весьма ограниченным размахом — малоподвижные, плоские суставы (articulatio plana); плоская суставная поверхность в данном случае рассматривается как малый отрезок шара большого диаметра. К двуосным суставам относят: эллипсовидный сустав (articulatio ellipsoidea) и седловидный (articulatio sellaris). Одноосные суставы в зависимости от положения их единственной оси подразделяются на два вида: сустав, в котором движение (сгибание и разгибание) происходит вокруг фронтальной оси — шарнирный, или блоковидный, сустав (ginglymus), и его разновидность — винтообразный сустав. Сустав, в котором движение (вращение) совершается вокруг вертикальной оси, — цилиндрический сустав (articulatio trochoidea).

источник

Опорно-двигательная система относится к исполнительным системам органов. Она образована двумя составляющими:

  • костями скелета, обеспечивающими функции опоры для организма (создания каркаса) и защиты внутренних органов от механических повреждений;
  • и поперечно-полосатой мускулатурой, которая приводит в движении кости скелета и делает возможным перемещение человека в пространстве. Кроме того, мускулатура придаёт организму форму, защищает часть внутренних органов. Мимические мышцы изменяют выражение лица, что играет значительную роль в невербальном общении.

Также к опорно-двигательной системе относят структуры, обеспечивающие сочленение костей скелета и прикрепление к ним мышц.

По внешнему строению выделяют несколько видов костей:

Трубчатые кости состоят из двух головок (эпифизов) и тела (диафиза). Внутри тела трубчатых костей находится полость с костным мозгом. Красный костный мозг, он же «деятельный» – это стволовые клетки, из которых появляются новые элементы крови, иммунные клетки. Жёлтый, или «недеятельный» костный мозг представляет собой жировую ткань. Некоторые вредные для организма вещества, например, тяжелые металлы или лекарства, могут накапливаться в нем годами, вызывая хроническую интоксикацию. Различают длинные (плеча, предплечья, бедра и голени) и короткие (пястневые и плюсневые) трубчатые кости.

Плоские кости имеют плоскую форму. Это, например, лопатки, кости черепа, тазовые кости, ребра.

Короткие кости обычно имеют неправильную форму и небольшой размер. Они образуют скелет запястья, предплюсны.

Смешанные кости сочетают в себе элементы нескольких костей. Например, тело позвонка представлено короткой костью, а отростки и дуга – плоской.

Снаружи каждая кость покрыта тонкой живой тканью — надкостницей. Она обильно кровоснабжается, здесь находится много нервов и болевых рецепторов, что делает ушиб кости очень болезненным по сравнению с ушибом мышцы.

Ниже надкостницы расположено плотное (компактное) вещество кости, очень плотный твёрдый слой, образующий наружный каркас. Кнутри от него находится рыхлое губчатое вещество. Оно менее прочно, зато и весит гораздо меньше.

В месте соединения двух костей контактирующие поверхности покрыты хрящевыми пластинами. Хрящ упругий (то есть может незначительно сжиматься при увеличении нагрузки) и гладкий, благодаря чему кости не стираются от трения.

Костная ткань относится к соединительным тканям, для них характерно преобладание межклеточного вещества над клеточным элементом. Это хорошо видно на микроскопическом уровне.

Кость состоит из двух типов веществ: органического (около 30%, в основном белки и углеводы) и неорганического (около 60 %, в основном соли кальция и магния, фосфаты); оставшиеся 10% составляет вода. Неорганическая часть придает костям твердость, но при этом повышает их хрупкость. Если кость прокалить, в ней останутся только минеральные соли и она будет легко ломаться. Органическое вещество более эластичное, если кость обработать кислотой, минеральные вещества растворятся и останется только гибкий коллагеновый остов, который может сгибаться, не ломаясь.

У детей преобладает содержание органического вещества, поэтому кости у них более эластичные и упругие. С возрастом повышается доля минеральных веществ и кости становятся менее упругими, но более прочными. При старении происходит гормональная перестройка организма, снижается число костных балок в губчатом веществе, основное вещество теряет воду, а минеральные составляющие вымываются, кости становятся хрупкими и легко ломаются. Эти явления называются остеопорозом.

Строительные клетки, остеобласты, создают вокруг себя каркас из минеральных веществ, преимущественно кальция. Единица строения кости называется остеоном.

Остеобласты активны не только в период роста организма, они работают на протяжении всей жизни человека. Кости постоянно обновляются и перестраиваются. Для этого нужно не только создать новые элементы каркаса, но и уничтожить старые или поврежденные участки. Этим занимаются остеокласты – клетки, разрушающие костную ткань.

Совместная работа остеокластов и остеобластов обеспечивает сращение переломов и реакцию кости на изменение привычной нагрузки. Например, если человек перестает ходить на несколько месяцев, вертикальная нагрузка на кости ног, которую давал вес тела, значительно снижается. Костные балки компактного вещества при этом перестраиваются, приспосабливаясь к отсутствию прежних действующих сил. При попытке снова начать ходить кости могут сломаться, не выдержав вес тела. Подобное происходит с космонавтами после длительных полетов.

Кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости.

На рисунке можно видеть кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости. Цилиндрические структуры вокруг них – остеоны. Они образуются клетками кости (изображены в виде розовых овальных тел с отростками).

Читайте также:  Спорт упражнения для мышц рук

Скелет человека состоит из нескольких частей: осевого скелета, поясов конечностей и, собственно, свободных конечностей. Основу осевого скелета составляют позвоночник и череп.

Позвоночник делится на пять отелов:

  • шейный (7 позвонков);
  • грудной (12 позвонков, к каждому прикреплена пара ребер);
  • поясничный (5 позвонков);
  • крестцовый (5 позвонков, сросшихся в единую кость – крестец);
  • копчик (3-5 небольших сросшихся позвонков образуют одну кость. Это пример редуцированного хвоста).

Позвонки разных отделов имеют свои отличительные признаки. Общая закономерность такова, что размер тел позвонков увеличивается сверху вниз. Самые крупные свободные позвонки в поясничном отделе. Между телами позвонков находятся эластичные межпозвоночные диски, состоящие из хрящевой ткани. Дуги каждого позвонка образуют отверстие, в котором проходит спинной мозг.

Естественные изгибы позвоночника имеют свои названия – шейный и поясничный лордозы (изгибы вперед), грудной и крестцовый кифозы (изгибы назад). Боковой изгиб называется сколиозом, в норме его не должно быть. Изгибы необходимы для амортизации: позвоночник работает как пружина между ногами и головным мозгом, смягчая тряску и удары при ходьбе, беге. Без лордозов и кифозов прямохождение было бы невозможным.

Рёбра, прикрепленные к позвоночнику, образуют грудную клетку. Сзади она ограничена грудным отделом позвоночника и задними отрезками ребер, спереди – грудиной и реберными хрящами. Грудная клетка придает форму грудной полости и защищает такие важные органы как сердце, лёгкие, трахея, пищевод.

Цифрами обозначены: 1 – ребра; 2 – реберный хрящ истинных ребер; 3 – реберный хрящ ложных ребер; 4 – реберный угол; 5 – реберная дуга;

Двенадцать пар ребер можно разделить на три группы. Первая группа – «истинные» ребра, с 1-го по 7-е; они крепятся непосредственно к грудине с помощью хрящей, образуя полуподвижное сочленение. Ребра с 8-е по 10-е называют «ложными», так как их хрящи крепятся не к грудине, а к хрящам вышележащих ребер. 11 и 12 ребра называют «колеблющимися», их концы не закреплены и свободно лежат в толще мышц.

Череп человека образован парными и непарными костями, срастающимися в процессе взросления организма. Единственная подвижная кость черепа – нижняя челюсть. Различают мозговой и висцеральный (лицевой) отделы черепа.

Кости мозгового отдела достаточно массивные, они образуют черепную коробку, которая защищает головной мозг от повреждений. Сюда относят: лобную, парные теменные и височные, затылочную кость. Височные кости содержат в себе сложную систему каналов, где проходят крупные кровеносные сосуды, находятся органы слуха и равновесия. В затылочной кости находится большое затылочное отверстие, через которое сообщаются полости спинного мозга и головного.

Висцеральный скелет образует рельеф лица, глазницы, носовые ходы. Кости в нем небольшие, могут иметь тонкие стенки и полости внутри, что делает их легкими.

Конечности не крепятся непосредственно к осевому скелету, для этого служат пояса конечностей. Пояс верхних конечностей представлен лопаткой и ключицей. Благодаря наличию ключицы человек может разводить руки в стороны, в то время как некоторые животные (например, лошади, собаки) на такое движение не способны. Пояс нижних конечностей составляют три пары сросшихся костей таза: лобковые, подвздошные и седалищные кости.

Верхняя и нижняя конечности имеют схожее строение: по одной кости в бедре и плече, по две в голени и предплечье. Две кости в дистальных отделах конечностей позволяют совершать вращательные движения кистью и стопой.

Скелет ноги образован бедренной костью с шаровидной головкой, сочленяющейся с тазом, большой и малой берцовыми костями, костями предплюсны, плюсны и пальцев стопы.

Скелет руки схожим образом состоит из плечевой, лучевой и локтевой костей, костей запястья, пясти и пальцев кисти. Локтевая кость больше лучевой, имеет крупную головку, образующую локтевой сустав.

Каждый палец состоит из трех фаланг: дистальной, проксимальной и средней. Большой палец образован всего двумя фалангами, на кисти он расположен отдельно от остальных. Такое противопоставление большого пальца позволяет совершать хватательные движения, держать в руке предметы.

Есть несколько форм соединения костей. Подвижное соединение называется суставом. Чем свободнее сочленение в суставе, тем больше движений могут совершать кости друг относительно дуга и тем больше уязвимость такого соединения. В месте соединения костей их покрывает суставная сумка, которая защищает место соединения и вырабатывает суставную жидкость. Снаружи суставная сумка укреплена связками, которые предотвращают ее от разрывов и растяжений. Поверхности костей внутри суставной сумки покрыты хрящом. Гладкая поверхность хряща и наличие суставной жидкости не дают костям истираться при движении.

Другой вариант соединения –полуподвижное сочленение. Таким образом ребра соединены с грудиной, позвонки примыкают друг к другу. Полуподвижные сочленения более надежны, в них реже происходят растяжения связок или вывихи.

Третий тип соединения – костный шов, неподвижное сочленение. Так соединены кости черепа, таза.

Для того, чтобы привести в движение кости скелета, необходимы мышцы. Это уникальные органы тела, способные быстро изменять свою форму (сокращаться) под действием нервных импульсов двигательных нейронов. К опорно-двигательной системе относят поперечно-полосатые (скелетные) мышцы, их отличает произвольность сокращения (человек способен сознательно контролировать их сокращение и расслабление).

Скелетные мышцы крепятся к костям при помощи нерастяжимых сухожилий. Мышца лежит внутри сумки из соединительной ткани, фасции, и состоит из нескольких мышечных пучков. Каждый пучок также покрыт фасциальной оболочкой. Пучки состоят из мышечных волокон, каждое волокно состоит из клеток.

Каждая мышечная клетка образована слиянием нескольких, она имеет много ядер и огромное число митохондрий, которые необходимы для получения энергии. Внутри вдоль клетки тянутся пучки сократительных белков – миофибриллы.

Основные сократительные белки мышечной клетки – актин и миозин. Используя энергию АТФ, миозиновая головка скользит по цепочке актина, как будто вытягивает канат. Актин смещается и вместе с ним сжимается вся клетка. Чтобы запустить процесс сокращения, необходимы ионы кальция, для расслабления нужны ионы магния. Таким образом, нарушение электролитного состава крови может вызывать судороги.

Возле мембраны в мышечной клетке находятся резервуары с ионами кальция. При поступлении нервного импульса в мембране открываются кальциевые каналы, незначительное число ионов попадают в цитоплазму клетки. Небольшое повышение внутриклеточной концентрации кальция активирует каскады, в результате которых кальций высвобождается из внутриклеточных депо, его количество растет лавинообразно, клетка сокращается.

В мышцах есть особенный тип рецепторов – проприорецепторы. Они отвечают за контроль напряжения мышечных пучков. Человек с закрытыми глазами, не видя свои конечности, все равно знает, в каком положении они находятся. Это происходит оттого, что мозг анализирует информацию от проприорецепторов и «знает», какие именно мышцы в данный момент напряжены.

Ответ любой мышцы зависит от силы пришедшего импульса. Существует порог возбуждения, то есть минимальная сила импульса, начиная с которой мышца начинает сокращаться. При постепенном увеличении мышца достигает своего максимума силы сокращения, при котором задействованы все двигательные единицы.

Чувствительность мышц к возбуждению различна. Самые трудновозбудимые мышцы – бедренные, управляющие движением ноги. Самые чуткие – мышцы глаз, так как движения глазного яблока должны быть максимально точными.

Самую большую силу развивают жевательные мышцы, на коренных зубах человека они способны развить усилие до 72 кг. Икроножная мышца самая сильная на растяжение, она способна удержать вес около 130 кг.

Единственными скелетными мышцами, которые не крепятся к костям, являются мимические мышцы. Они необходимы для передачи эмоций и общения в социуме.

Для нормального движения необходима согласованная работа мышц. Есть несколько основных типов взаимодействия между мышцами: синергизм и антагонизм. Мышцы-синергисты совершают работу в одном направлении, мышцы-антагонисты – в разных, они совершают работу в противофазе (при сокращении одной мышцы вторая расслабляется и наоборот). Пример мышц-антагонистов: двуглавая (бицепс) и трехглавая (трицепс) мышцы плеча, первая сгибает руку в локтевом суставе, вторая разгибает.

источник

В теле человека кости скелета посредством различных видов соединений объединены в общую функциональную систему – пассивную часть опорно-двигательного аппарата. Все соединения костей можно разделить на три типа.

Непрерывные (неподвижные) соединения – соединение с помощью соединительной ткани, с помощью хрящевой ткани и костное сращение (швы черепа). Непрерывные соединения характеризуются большой прочностью и малой подвижностью.

Полусуставы – в хрящевой прослойке между костями полость, которая увеличивает подвижность соединения (соединения позвонков хрящевыми дисками, соединения ребер с грудиной).

Подвижные соединения или суставы – суставные поверхности костей, покрытых гиалиновым хрящем, суставная полость, заполненная жидкостью, и суставная капсула, которая образует замкнутый мешок. Капсула состоит из двух оболочек: фиброзной (соединительная ткань) и синовиальной, которая вырабатывает и всасывает синовиальную жидкость. В полости некоторых суставов имеется суставной диск – мениск, который сглаживает суставные поверхности костей. Снаружи сустав покрыт связками, мышцами, которые укрепляют суставы.

простые суставы (из 2 костей);

сложные суставы (3 кости и более);

двухкамерные суставы (в полости имеются диски или мениски);

комбинированные суставы (обособленные, но функционирующие вместе) – челюсть.

По форме суставных поверхностей различают суставы:

плоские (между костями запястья);

цилиндрические (между фалангами пальцев);

эллиптические (между кистью и предплечьем);

шаровидные (между лопаткой и плечевой костью, тазом и бедренной костью). Это наиболее подвижные суставы.

Движения в суставах: сгибание и разгибание, отведение и приведение (движение в стороны и обратно), вращение, супинация и пронация – вращение внутрь и наружу.

Череп. Различают мозговой и лицевой отделы черепа. К мозговому отделу относятся: лобная, две теменные, затылочная, две височные, основная. Кости соединяются с помощью швов (неподвижное соединение) зубчатых, чешуйчатых, простых.

Кости лицевого отдела черепа: нижняя челюсть, 2 носовые, 2 скуловые, 2 слезные, сошник (участвует в образовании носовой перегородки), 2 небные и нижняя носовая раковина.

Полости черепа: 2 глазницы, носовая полость, ротовая полость. В черепе новорожденных имеется большой и малый роднички, закрытые соединительной тканью.

Позвоночник. Позвоночник состоит из 32-34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 4-5 копчиковых. Длина позвоночника 60-75 см. Имеется два изгиба вперед (шейный и поясничный) – это лордозы. Имеется два изгиба назад – (грудной и крестцовый) – кифозы. Возможны патологические изгибы, например, сколиоз – изгиб в сторону. Изгибы позвоночника начинают форми­роваться с 3-4 месяцев, когда ребенок начинает держать голову (шейный лордоз), с 4-6 месяцев, когда ребенок начинает сидеть формируется грудной кифоз, в 9-12 месяцев, когда начинает ходить, – поясничный лордоз, одновременно с ним крестцовый кифоз Окончательное формирование позвоночника завершается к подростковому возрасту.

Межпозвонковые диски у детей толще, чем у взрослых. С возрастом они становятся тоньше, менее эластичны. У пожилых людей длина позвоночника уменьшается на 3-7 см, снижаются рессорные свойства позвоночника, его подвижность и крепость.

Первый шейный позвонок (атлант), соединяется с черепом, второй шейный позвонок осевой, образует с атлантом подвижный сустав, поэтому голова крутится. Позвонки соединяются межпозвонковыми хрящевыми дисками, суставами и связками. У позвоночника только крестцовый отдел неподвижный, остальные его отделы обладают различной степенью подвижности, наиболее подвижен шейный отдел, наименее – грудной.

У позвоночного столба при действии на него скелетных мышц возможны движения в различных направлениях. Это сгибания (наклоны вперед) и разгибания (выпрямление), отведение и приведение (наклоны в сторону), скручивание (вращение) и круговые движения.

Грудная клетка состоит из 12 грудных позвонков, 12 пар ребер и грудины. Она имеет коническую форму, верхнее и нижнее отверстие. Ребра, которые крепятся к грудине, называются истинными (7 пар); 3 пары ложных ребер образуют реберную дугу, 2 пары – это колеблющиеся ребра, они образуют заднюю стенку грудной клетки. Грудная клетки может быть цилиндрической формы или более плоской.

Кости верхней конечности. Кости плечевого пояса – лопатка и ключица. Кости свободной верхней конечности: плечевая кость, предплечье – лучевая и локтевая кости, кисть (запястье, пястье и фаланги пальцев). Фаланги пальцев состоят из 3 косточек, большой палец – из 2. Суставы: грудино-ключичный сустав, ключично-акромиальный, плечевой, локтевой, лучелоктевой, лучезапястный, межзапястный, запястно-пястный, пястно-фаланговые и межфаланговые.

Кости нижней конечности. Тазовый пояс образован двумя тазовыми костями, крестцом и копчиком. Тазовая кость состоит из 3 сросшихся костей: подвздошной, седалищной и лобковой (лонной). В тазу различают 2 отдела: большой и малый таз, которые разделены тазовой линией. Большой таз служит опорой для кишечника, в малом тазу находится мочевой пузырь и половые органы. Таз женщины шире и короче, крылья подвздошных костей более развернуты, угол лобкового соединения 90 º и более, у мужчины – менее 90 º.

Кости свободной нижней конечности. Бедренная кость, затем идет голень, стопа. Стопа: предплюсна (это отдел, который состоит из 7 косточек), плюсна и фаланги пальцев. Суставы: тазобедренный, коленный, большеберцево-малоберцовый, голеностопный, межпредплюсневые, предплюсно-плюсневые, плюснофаланговые, межфаланговые. Кости стопы образуют свод, который укрепляется связками и мышцами, при их расслаблении развивается плоскостопие.

Активную часть опорно-двигательного аппарата составляют скелетные поперечно-полосатые мышцы.

Масса мышц составляет 30-45 % от массы тела. В организме человека более 400 мышц. Мышцы включают в себя мышечную ткань, соединительную ткань, сосуды и нервы. Мышца имеет тело, или брюшко, и концы, заканчивающиеся сухожилиями, которые крепятся к костям. Мышцы заключены в соединительно-тканные оболочки – фасции, которые изолируют мышцы друг от друга, уменьшая трение, и выполняют защитную функцию.

Во время сокращения мышц происходит укорочение мышечного брюшка, при этом мышца с помощью сухожилия тянет за собой кость, которая выполняет роль рычага. В каждом движении принимают участие несколько мышц. Мышцы, действующие совместно в одном направлении и вызывающие сходный эффект, называются синергистами. Мышцы, совершающие противоположно направленные движения, называются антагонистами. Например, сгибателем предплечья является двуглавая мышца, а разгибателем – трехглавая. Сокращение мышц-сгибателей локтевого сустава сопровождается расслаблением мышц- разгибателей.

По форме мышцы могут быть разной формы: широкие (широчайшая мышца спины, трапецевидная, прямая мышца живота); веретнообразные (мышцы конечностей); одноперистые (ромбовидные мышцы спины) и двухперистые (на конечностях, на спине); двухглавая мышца, трехглавая и четырехглавые; мышцы могут быть двухбрюшные (лопаточно-подъязычная), мышцы с сухожильными перемычками (прямая мышца живота) (рис. 32).

По функциям мышцы делятся на сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие, поднимающие и опускающие.

По глубине залегания мышцы бывают поверхностные и глубокие.

По расположению (по топографии): мышцы головы (мимические, жевательные), мышцы шеи (поверхностные, глубокие, лежащие); мышцы туловища (мышцы груди, спины, живота); мышцы плечевого пояса; мышцы свободной верхней и нижней конечностей; мышцы таза.

Основными свойствами мышц являются: возбудимость, прово­димость, сократимость, рефрактерность (наличие периода полной невозбудимости).

Скелетные мышцы иннервируются соматической нервной системой. Длительное напряжение мышц, поддерживающее определенное положение тела в пространстве, носит название тонуса мышц. Деятельность мышц носит рефлекторный характер. Координация работы мышц, сохранение равновесия и позы тела, регуляция мышечного тонуса осуществляется при участии мозжечка.

источник

Вернемся теперь снова к деятельности нашего опорно-двигательного аппарата. Если бы все кости тела были сращены друг с другом, мы не могли бы двигаться. Однако кости в подавляющем большинстве случаев соединены подвижно. Подвижные соединения костей — это суставы, которые, во-первых, облегчают скольжение костей друг относительно друга, а во-вторых, плотно скрепляют их между собой. Скольжение достигается благодаря тому, что соединяющиеся концы костей имеют соответствующую форму. Если на одной кости — головка, то на другой — ямка и т. п. Покрыты сочленяющиеся концы костей гладким хрящом, который непрерывно смачивается слизистой жидкостью. Прочность же скрепления обеспечивается посредством суставной капсулы, т. е. волокнистой ткани, натянутой между концами костей по всей окружности сустава. Капсула делает суставную полость полностью герметичной. Поскольку растет она медленнее, чем концы костей (аналогично соотношению между легкими и грудной клеткой), в полости сустава давление становится ниже атмосферного. Это как бы присасывает кости друг к другу (подобно тому как выкачивание воздуха из знаменитых магдебургских полушарий настолько скрепило их, что даже лошади не могли побороть это сцепление). Именно потому, что в суставах мы имеем как бы пневматический механизм, изменения атмосферного давления (перед непогодой и т. д.) резко отзываются прежде всего на суставах у соответствующих больных. Значит, во-первых, капсула скрепляет кости, создавая герметичность суставной щели; во-вторых, она скрепляет их дополнительно за счет связок. Пучки особенно плотной волокнистой ткани, проходящие в наиболее ответственных местах капсулы, надежно соединяют кости; отсюда и происходит их название — связки. В общей сложности с каждой стороны тела у нас имеется около 400 связок. Самая крепкая из них — Бертиниева связка, укрепляющая спереди крупнейший сустав тела, тазобедренный. Она выдерживает груз в 350 кг. Очень крепки связки стопы. При подвертывании стопы наружу иногда отрывается даже внутренняя лодыжка, а связки, скрепляющие ее со стопой, остаются целыми.
Как ни велико значение костей и суставов, душой движения являются, конечно, мышцы. По строению клеток мышечной ткани различают гладкие мышцы внутренних органов, не подчиненные нашей воле, и поперечнополосатые (такими кажутся они под микроскопом) мышцы скелета, управление которыми находится в сфере нашего сознания. Промежуточное положение между теми и другими занимает сердечная мышца, имеющая поперечнополосатое строение, но не подчиненная нашей воле. Нас в данной беседе будут интересовать только скелетные мышцы.

Читайте также:  Строение и состав костей и мышц

Построены мышцы из волокон. Каждое волокно представляет собой как бы колонию сросшихся клеток — много ядер под одной оболочкой. В протоплазме такого волокна проходит масса тонких нитей, которые и обусловливают основное свойство мышц, порождающее движения, — сократимость. Волокна скелетных мышц вытянуты в виде веретен толщиной в 0,01—0,1 мм и длиной до 5—12 см. Когда волокно сокращается, оно становится короче и толще. Вся мышца, состоящая из тысяч волокон, претерпевает те же изменения — она словно «надувается».

Мускулатура толстым слоем одевает скелет, составляя у мужчин в среднем 40 %, у женщин — 30 % массы тела. У хорошо развитых спортсменов мускулатура может занимать половину массы тела и более. Таким образом, мышечная ткань — самая представительная в организме. Она стоит на первом месте, причем очень далеко впереди остальных тканей. Скелетные мышцы имеют две функции. Во-первых, они обеспечивают движения тела и его частей. Во-вторых, они представляют собой мощную дополнительную скрепу, упруго соединяющую все части тела. Эта вторая функция мышц часто недооценивается, а ведь и она имеет очень большое значение.

источник

Человеческий скелет представляет собой совокупность соединенных друг с другом костей и является пассивной частью опорно-двигательного аппарата. Он выполняет функции опоры для мягких тканей, точки приложения мышц и вместилища для внутренних органов. В состав скелета новорожденного ребенка входит 270 костей. По мере взросления некоторые из них срастаются (в основном кости таза, черепа и позвоночника), поэтому у зрелого человека данный показатель достигает 205-207. Различные кости соединяются между собой по-разному. Обычный обыватель на вопрос: «Какие виды соединений костей вы знаете?» вспоминает только суставы, но это далеко не все. Раздел анатомии, изучающий эту тему, называется остеоартросиндесмологией. Сегодня мы с вами поверхностно познакомимся с этой наукой и основными видами соединения костей.

В зависимости от функции костей, они могут соединяться друг с другом по-разному. Существует два основных вида соединения костей: непрерывный (синартроз) и прерывный (диартрозы). При этом они дополнительно подразделяются на подвиды.

Непрерывные соединения могут быть:

  1. Фибриозными. Сюда входят: связки, мембраны, роднички, швы, вколачивания.
  2. Хрящевыми. Бывают временными (с помощью гиалинового хряща) и постоянными (с помощью фиброзного хряща).
  3. Костными.

Что касается прерывных соединений, которые можно называть попросту суставами, то они классифицируются по двум признакам: по осям вращения, и форме суставной поверхности; а также по количеству суставных поверхностей.

По первому признаку суставы бывают:

  1. Одноосными (цилиндрический и блоковидный).
  2. Двуосными (эллипсоидный, седловидный и мыщелковый).
  3. Многоосными (шаровидный, плоский).

Конкретный вид соединения чаще всего можно узнать по форме кости. Так, непрерывные соединения отличаются наличием бугристостей, ямок, шероховатостей и прочего, а прерывные, наоборот, имеют гладкую суставную поверхность.

Итак, мы уже выяснили, какие виды соединения костей существуют. Теперь познакомимся с каждым из них.

Существует 3 вида соединения костей (непрерывного) и первый из них – фиброзное соединение. Оно осуществляется посредством синдесмоз (соединительных тканей). К ним относятся связки, мембраны, швы, роднички и выколачивания.

Связки представляют собой соединения, состоящие из коллагеновых и эластические волокон. Фиброзной называют связку, в которой преобладают коллагеновых волокна, а эластической – эластические. Как можно понять из названия, эластические волокна способны менять свою длину в зависимости от степени нагрузки, чего нельзя сказать про фиброзные.

С точки зрения длины волокон, связки подразделяют на длинные (соединяют кости на большом протяжении) и короткие (соединяют кости, расположенные по соседству). Кроме того, они классифицируются по отношению к суставной капсуле на: внесуставные (капсулярные и внекапсулярные) и внутрисуставные.

Связки выполняют такие функции:

  1. Фиксирующую или удерживающую.
  2. Формообразующую. Вместе с костями формируют отверстия или свод для прохождения кровеносных сосудов или нервных волокон.
  3. Роль мягкого скелета. Служат местом для прикрепления мышц.

Мембраны представляют собой соединения в виде межкостной перепонки, которая в отличие от связок может заполнять довольно обширные промежутки между костями. Мембраны состоят из соединительнотканных волокон (преимущественно коллагеновых), расположенных таким образом, чтобы не препятствовать движению. Как и связки, они удерживают кости, служат местом крепления мускулов и формируют отверстия для нервов и сосудов.

Роднички – соединительные образования, состоящие из редко расположенных коллагеновых волокон и большого количества промежуточного вещества. Их функция состоит в создании условий для смещения костей черепа младенца во время родов. Кроме того, родничок способствует интенсивному росту костей в первые годы жизни. Данное соединительное образование бывает передним и задним. Передний родничок достигает размера 25х30 мм и закрывается на втором году жизни, а задний имеет размер порядка 10х10 мм и полностью закрывается через два месяца после родов. Бывают также парные сосцевидные и клиновидные роднички, зарастание которых происходит зачастую до рождения ребенка. Ликвидация таких видов соединения костей происходит путем зарастания костной тканью черепа и формирования между ними другой соединительной ткани – шовной.

Швами называют тонкие соединения, которые располагаются между костями черепа и содержат много коллагеновых волокон. По своей форме, швы подразделяются на чешуйчатые, зубчатые и плоские. В черепе они служат зоной роста костей и некими амортизаторами, предохраняющими от повреждений во время движения головной мозг, органы слуха, равновесия и зрения.

Вколачивание — так называют соединительную ткань, расположенную между зубами и ячейками альвеолярных отростков челюсти. Более известное название – периодонт. Несмотря на то что данное соединение является очень простым, у него кроме крепления зубов, есть еще одна немаловажная функция – амортизация. Толщина периодонта совсем не велика – до 0,28 мм. В его состав входит два типа волокон: коллагеновых и эластические. На всем протяжении периодонта они ориентируются перпендикулярно по отношению к корню зуба и стенкам альвеолы. Промежутки между волокнами заполнены рыхлой соединительной тканью, содержащей большое количество нервных волокон и сосудов. Если челюсть сильно сжимается, под давлением зуба-антагониста периодонт сдавливается и зуб углубляется в ячейку глубиной до 0,2 мм. По мере старения человека, эластичных волокон становится меньше и при нагрузках периодонт может повредиться. Это приводит к расшатыванию и выпадению зубов.

Рассмотрев виды фиброзных соединений костей, переходим к следующему типу – хрящевым.

Синхондрозы – это хрящевые соединения костей, которые представляют собой гиалиновый или фибриозный хрящ. Первый из названных хрящей имеет меньшую прочность, но большую упругость. С его помощью метафизы трубчатых костей соединяются с эпифизами, а отдельные части тазовой кости – друг с другом. Что касается фиброзного синхондроза, то благодаря наличию в его составе коллагеновых волокон, он имеет меньшую упругость и большую прочность.

Синхондрозы бывают постоянными и временными. Во втором случае подразумевается, что по достижению определенного возраста они заменяются костью. К временным синхондрозам относят гиалиновые хрящи между частями плоских костей, метаэпифизарные хрящи, а также хрящ между затылочной и клиновидной костью.

К постоянным относят преимущественно фиброзные синхондрозы. Среди ярких представителей этой группы можно выделить хрящи, соединяющие кости основания черепа, а также хрящ между грудиной и I ребром.

Основная функция синхондрозов – нивелирование толчков и чрезмерных напряжений при нагрузке на кость, а также обеспечение прочного соединения костных тканей. Вместе с тем хрящевые соединения не лишены подвижности. Амплитуда их движения тем больше, чем толще прослойка. Ярким примером подвижности синхондрозов является возможность человека осуществлять наклоны, скручивания и прочие движения позвоночника.

Соединение костей с помощью костной ткани называется синостозой. Среди всех непрерывных видов соединения костей, это является самым прочным. Вместе с тем оно лишено упругости и амортизационных свойств. Следовательно, функция у синостозы только одна – соединительная. При условии нормального развития организма, синостозированию подвержены временные синхондрозы. Из-за некоторых заболеваний (остеохондроз, болезнь Бехтерева и прочие), окостенению может быть подвержена даже синдесмоза (соединительная ткань).

На этом мы с вами заканчиваем рассмотрение непрерывных видов соединения костей и переходим к суставам.

К прерывным видам соединения костей в остеоартросиндесмологии относятся синовиальные соединения или попросту суставы. Они состоят из сочленяющихся поверхностей, покрытых хрящом и заключенных в специальную капсулу, внутри которой находится синовиальная жидкость. Прежде чем узнать какие виды соединения костей называются суставами, познакомимся с основными элементами сустава.

Так называют участок кости, сочленяющиеся с другой костью и покрывающимся хрящом. У длинных костей суставная поверхность располагается на эпифизах, у коротких – на основаниях и головках, а у плоских – на теле и отростках. Ее форма строго детерминирована – на одной из соседних костей она выполнена в виде головки, а на другой – в виде ямки. На сочленяющихся костях, суставные поверхности конгруэнтны, то есть идеально «подогнаны» одна под другую. В своем большинстве они выстланы стекловидным (гиалиновым) хрящом, толщиной до 5 мм. Однако некоторые суставные поверхности покрываются фиброзным синхондрозом.

Так называют герметичную капсулу, которая окружает суставную полость и прирастает по ее краям к кости. В ее состав входят две мембраны: фиброзная (наружная) и синовиальная (внутренняя). Наружная мембрана имеет два слоя (продольный и круговой), в которых находятся кровеносные сосуды. За ее укрепление отвечают внесуставные связки, представляющие собой локальные утолщения в местах наибольшей нагрузки.

Внутренняя мембрана обращается в суставную полость и обильно снабжается кровью. Ее внутренняя поверхность выстлана синовиоцитами, выделяющими синовиальную жидкость. Покрывая всю полость сустава, эта мембрана переходит на внутрисуставные связки и кости. Она может находиться в прямом контакте с фиброзной мембраной или отделяться от нее прослойкой (подсиновиальной или жировой).

Внутренняя полость синовиального соединения, заполнена синовиальной жидкостью (транссудатом), представляющей собой выпот лимфы и плазмы крови из капилляров, которые прилегают к внутренней мембране. В состав транссудата также входят гиалуроновая кислота, мукополисахариды, и муцин. Эти компоненты значительно повышают его вязкость. Попав в полость сустава, синовиальная жидкость пополняется детритом отторгающихся клеток стирающегося хряща и синовиоцитов. Объем транссудата может колебаться от 5 мм 3 до 5 см 3 .

Функции синовиальной жидкости:

  1. Смазывание суставных поверхностей.
  2. Сцепление суставных поверхностей.
  3. Смягчение нагрузки.
  4. Питание суставного хряща.
  5. Обмен веществ.

Представляет собой герметичное пространство, ограниченное капсулой и суставными поверхностями, заполненное транссудатом. На здоровом синовиальном соединении выделить данную составляющую можно лишь условно, так как пустоты внутри капсулы не существует. В малоподвижных суставах полость имеет незначительный размер, а в высокоподвижных – не только большой размер, но и с вывороты. Благодаря отрицательному давлению в полости, суставные поверхности не расходятся.

Познакомившись со строением суставов, переходим непосредственно к классификации прерывных видов соединения костей туловища.

Это первый признак классификации синовиальных соединений. По нему выделяют такие виды соединения костей: одноосные, двуосные и многоосные.

Одноосные суставы. Из названия несложно догадаться, что движение в таких синовиальных соединениях происходит только вокруг одной оси. Как правило, это фронтальная или вертикальная оси. В первом случае, сустав позволяет осуществить сгибание и разгибание, а во втором – вращение. По форме суставных поверхностей, к одноосным относят цилиндрические и блоковидные синовиальные соединения.

Цилиндрические суставы вращаются вокруг своей оси и располагаются вертикально. Блоковидное синовиальное соединение имеет похожее строение. Разница лишь в том, что оно располагается не горизонтально а вертикально, а также имеет гребешок на суставной головке и выемку на суставной ямке. Благодаря указанным элементам, смещение суставных поверхностей в сторону невозможно. Важно также отметить, что капсула блоковидного соединения свободна только спереди и сзади, по бокам же она укреплена связками. Такие суставы работают всегда по фронтальной оси. В качестве яркого примера можно назвать соединения фаланг пальцев рук.

Существует также разновидность блоковидного соединения – улитковый (винтообразный) сустав. Он имеет скошенные выемку и гребешок, позволяющие сочлененным костям осуществлять движение по спирали. Примером такого сустава является плечелоктевое соединение, работающее также по фронтальной оси.

Двуосными суставами называют соединения, которые работают вокруг двух осей вращения, из трех существующих. Так, если движение осуществляется по фронтальной и сагиттальной осям, то эти соединения могут реализовать 5 видов движения: круговое, отведение и приведение, сгибание и разгибание. С точки зрения формы суставной поверхности, это седловидные (к примеру, запястно-пястный сустав большого пальца руки) или эллипсоидные (к примеру, лучезапястный сустав) соединения.

Когда движение осуществляется по вертикальной и фронтальной осям, соединение может реализовать три типа движений: вращение, сгибание и разгибание. По форме такие суставы относятся к мыщелковым (например, височно-нижнечелюстной и коленный).

Многоосными суставами называют соединения, в которых движение осуществляет по трем осям. Они способны на максимальное количество типов движения – 6 видов. По своей форме, такие соединения относятся к шаровидным (к примеру, плечевой сустав). Разновидностями шаровидного вида являются: ореховидный и чашеобразный. Для таких суставов характерна глубокая прочная капсула, глубокая суставная ямка и сравнительно небольшая амплитуда движения.

Когда поверхность шара наделена большим радиусом кривизны, она приближается практически к плоскому состоянию. Такие виды соединения костей кратко называют плоскими суставами. Для них характерны: крепкие связки, малая разность между площадями сочлененных поверхностей, и отсутствие активного движения. Поэтому плоские суставы часто называют амфиартрозами или малоподвижными.

Это второй признак для классификации открытых видов соединения костей скелета. По нему разделяют простые и сложные суставы.

Простые суставы имеют только две суставные поверхности. Каждая из них может быть образована одной или же несколькими костями. К примеру, соединение фаланг пальцев образуется только двумя костями, а в лучезапястном соединении – только на одну поверхность приходится три кости.

Сложные суставы могут иметь в одной капсуле сразу несколько суставных поверхностей. Иными словами, они состоят из ряда простых суставов, которые могут работать как вместе, так и по отдельности. Ярким примером является локтевое синовиальное соединение, которое имеет шесть отдельных поверхностей, формирующих три сустава: плечелоктевой, плечелучевой и проксимальный. Часто к сложным соединениям относят и коленный сустав, опираясь на тот факт, что он имеет надколенники и мениски. Таким образом, приверженцы этого мнения выделяют в коленном синовиальном соединении три просты сустава: менискового-большеберцовый, бедренно-менисковый и бедренно-надколенниковый. На самом же деле, это не совсем корректно, так как мениски и надколенники все-таки относятся к вспомогательным элементам.

Читайте также:  Спазм дыхательные мышцы это

Рассматривая виды соединения костей туловища, также стоит отметить особенный тип суставов – комбинированный. Данным термином называют те синовиальные соединения, которые находятся в разных капсулах (то есть анатомически разобщены) но работают только вместе. К таковым относится, например, височно-нижнечелюстной сустав. Здесь стоит отметить, что в настоящих комбинированных синовиальных соединениях, движение не может осуществляться только в одном из них. При комбинации суставов с разными формами поверхностей, движение начинается с сустава, имеющего меньшее число осей вращения.

Виды, костей, соединение костей, строение сустава – все это и многое другое изучает такая наука, как остеоартросиндесмология. Сегодня мы с вами поверхностно с ней познакомились. Этого будет вполне достаточно, чтобы услышав вопрос: «Какие виды соединений костей вы знаете?», чувствовать себя уверенно.

Резюмируя вышесказанное, отметим, что кости могут соединяться непрерывными и прерывными соединениями, каждое из которых выполняет свои особенные функции и имеет ряд подвидов. Ученые рассматривают кость как орган, а виды соединения костей – как серьезную тему для исследований.

источник

С пособность к передвижению является очень важной функцией человеческого тела. Благодаря эволюционному процессу, первоначальные простейшие формы движения за счёт двигательных белков в составе ресничек и жгутиков у микроорганизмов были развиты до сложных механизмов, которые мы можем наблюдать у высших животных. Двигательный аппарат, или костно-мышечная система, представлен пассивным компонентом, костями, и активным — мышцами.

Система скелета формирует каркас, удерживаемый в физиологическом положении за счёт связок и мышц. К этому каркасу прикрепляются также и внутренние органы. У здорового человека кости располагаются симметрично относительно центральной плоскости тела.

Скелет состоит из более чем 200 костей, только 170 из которых парные, что составляет около 15 % от массы тела.

Выделяют два отдела скелета:

  • Осевой: позвоночный столб, череп, грудная клетка.
  • Добавочный: кости верхних и нижних конечностей.

За счёт сокращения мышц, происходит движение костей друг относительно друга, благодаря этому тело способно производить весь спектр движений, будь то бег или каллиграфия.

Важным будет отметить защитную функцию скелета. Кости черепа образуют полость, в которой головной мозг прекрасно защищён, а спинно-мозговой канал, сформированный позвонками и их отростками, защищает спинной мозг, сохраняя при этом подвижность позвоночника в целом. Грудная клетка предохраняет от повреждений лёгкие и органы средостения, а полость таза — мочеполовые органы.

Скелетная ткань накапливает в себе жизненно важные минералы и некоторые витамины. Таким образом, она выполняет функцию депо некоторых элементов, которые поступят в кровоток в случае необходимости.

Функционирование кости как органа регулируется рядом желез: гонадами (половыми железами), надпочечниками, щитовидной железой и гипофизом.

Хрящевая ткань является промежуточным звеном между соединительной тканью и костной. По сути, мы можем наблюдать постепенное развитие соединительной ткани в хрящ, где требуется функция хряща и дальнейшее постепенное окостенение хряща, где прочности хряща становится недостаточно. Уши и носовые ходы так никогда и не окостеневают.

Во внутриутробном развитии хрящевая ткань составляет около половины от всего скелета и постепенно замещается костной, достигая 2 % к зрелости. Это межпозвоночные диски, хрящи ребер, суставные хрящи, хрящи носа и уха, гортани, трахеи, бронхов. Суставные хрящи и межпозвоночные диски выполняют амортизационную функцию, также хрящевая ткань покрывает соприкасающиеся костные поверхности, что повышает их износоустойчивость.

Поверхность кости покрыта особой тканью, надкостницей, которая состоит из соединительной ткани и плотно сращена с подлежащей костной тканью. Именно за счёт надкостницы происходит рост кости в толщину, её регенерация в случае повреждений, питание кости за счёт широкой сети кровеносных сосудов, а также очищение через лимфатические сосуды. Именно в надкостнице заканчиваются чувствительные нервные окончания, в толще кости нервов нет. Костная ткань в связи со своей функцией имеет очень высокие показатели прочности, так, например, сопротивление на разрыв такое же, как у меди, и в 9 раз больше, чем у свинца. Предельная нагрузка на сжатие близка к показателю чугуна.

Трубчатые кости, соответствуя своему названию, представляют собой продолговатое тело или диафиз и два утолщения на концах, эпифизы. Между эпифизом и диафизами расположены метафизы — зоны роста кости в длину. Метафизы постепенно заканчивают свою деятельность и постепенно окостеневают к возрасту полового созревания, когда рост тела в высоту останавливается. Этот период соответствует примерно 18 годам у девушек и 25 годам у парней. В современном мире существует понятие костного возраста, или истинного возраста, тела, в противовес календарному возрасту. Он определяется на основании стадии окостенения метафизов.

Губчатые кости располагаются в местах с большой осевой нагрузкой, например в телах позвонков. Тело из губчатой ткани покрыто компактной костной тканью снаружи.

Плоские кости выполняют в основном защитную функцию, так, например, лопатка прикрывает заднюю поверхность ребер и подлежащих органов, а тазовые кости служат надёжной защитой для тазовых органов. Как лопатка, так и таз, участвуют в образовании поясов конечностей и их суставов. Мозговой отдел черепа состоит также из плоских костей, которые надёжно защищают головной мозг. Лобные кости настолько прочные, что известны случаи рикошета пули при прямом попадании.

Существует также ряд смешанных костей, которые являются комбинацией различных видов костной ткани, например позвонки.

В костномозговых каналах, которые присутствуют в большинстве трубчатых и плоских, а также в трубчатых костях, находится главный орган кроветворения — костный мозг. В красном костном мозге происходит постепенное созревание клеток крови из предшественников, так называемых стволовых клеток. Жёлтый костный мозг есть постепенное обратное развитие красного костного мозга до жировой ткани с редкими островками, ещё выполняющими функцию.

Костно-мышечная система, благодаря системе различных межкостных соединений, а также благодаря мышцам, которые, сокращаясь, изменяют положение костей друг относительно друга, выполняет опорную и двигательную функции. В зависимости от выполняемой функции, разнится и характер соединения.

Выделяют следующие типы соединений:

  • непрерывные,
  • полусуставы, или симфизы,
  • прерывные, или суставы.

Непрерывные представляют собой плотные, почти неподвижные соединения, такие, как например, швы черепа. В зависимости от материала шва, выделяют фиброзные, хрящевые и костные соединения.

Симфизы отличаются от непрерывных хрящевых соединений только наличием узкой полости в центре соединения. В симфизе допускается несколько большая подвижность. Так, например, в процессе родов, при несоответствии размеров головки плода размерам малого таза, возможно небольшое расхождение костей лобкового симфиза.

Суставы являются наиболее сложным соединением. Кости, участвующие в образовании сустава, обычно имеют схожие по форме поверхности, так, например, тазовая кость имеет шаровидную головку, которая сочленяется с полулунным вдавлением вертлужной впадины и вертлужной губой. Для того чтобы такое соединения было долговечным при постоянной подвижности, эволюция предусмотрела более мягкое, хрящевое покрытие соединяющихся поверхностей и систему постоянной смазки и питания суставного хряща в виде синовиальной жидкости. Синовиальная жидкость продуцируется капсулой сустава, которая плотно приращена к надкостнице выше и ниже соединения. Капсула также регулирует объём суставной полости и выполняет изолирующую функцию, кровь через кровеносные сосуды поступает в капсулу, а в полость сустава поступает уже только самое необходимое из крови — синовиальная жидкость. В некоторых суставах для лучшего соответствия суставных поверхностей присутствуют дополнительные образования, например, диски между позвонками или мениски в коленном суставе. Так же сложные суставы, вроде коленного, укрепляются дополнительными внутрисуставными связками.

Для удобства классификации движений в суставах принята система из трёх плоскостей. Фронтальная — проходит через центральную ось сверху вниз и параллельна линии, проходящей через глаза. Сагиттальная —перпендикулярна фронтальной. «Сагитта» переводится как стрела. Продольная, или горизонтальная, плоскость — проходит параллельно земле, если, конечно, объект стоит. Сгибание и разгибание происходит во фронтальной плоскости. Приведение и отведение — в сагиттальной. Далее кость может осуществлять вращение относительно своей продольной оси.

Некоторые суставы способны на более сложные движения, в нескольких плоскостях сразу, поэтому их называют многоосными.

На нашем сайте представлена подробная статья о строении скелета позвоночника, здесь же мы подробно рассмотрим кости и соединения костей конечностей.

В ходе эволюционного развития и постепенного перехода от ходьбы на четвереньках к прямохождению, развитие верхних и нижних конечностей пошло разными путями. При этом мы по-прежнему видим некоторые сходства, примерно одинаковое количество входящих в скелет костей, а также деление на подобные сегменты. Так, например, принято выделять пояс конечности, ближний к телу проксимальный сегмент, представленный одной костью, средний участок из двух костей и дистальный, отдалённый отдел конечности, состоящий из множества костей.

Рука более свободно прикреплена к телу, способна совершать более тонкие и сложные движения, суставы более подвижные. Нога — напротив, имеет более массивное строение, пояс закреплён менее подвижно, суставы имеют меньше степеней свободы. Очевидно, что верхние и нижние конечности приобрели уникальное строение, наилучшим образом подходящее для выполняемой функции.

Верхняя конечность, в отличие от нижней, в меньшей степени испытывает нагрузку на сдавление, но в большей — на растяжение. В связи с этим, скелет более легкий, пояс конечности закреплён подвижно и представлен двумя костями: ключицей и лопаткой.

Ключица расположена на передней поверхности грудной клетки на уровне первых рёбер. Верхний край грудины имеет суставные поверхности для присоединения грудинного края ключицы. Далее, изгибаясь в форме сильно растянутой латинской буквы S, ключица продолжается в акромиальный край, который соединяется с акромиальным отростком лопатки, образуя сустав.

Лопатка расположена на задней поверхности грудной клетки, имеет трёхгранную форму. Внутренняя поверхность служит для прикрепления мышц, внешняя также выступает местом мышечной фиксации, для этого даже существует специальный вырост, ость лопатки, продолжающаяся в акромиальный отросток. Также и внешний угол лопатки сверху продолжается в крыловидный отросток. Внешний край лопатки несёт суставную поверхность для соединения с головкой плечевой кости.

Рука разделена на три сегмента: плечо, скелет которого имеет одну плечевую кость, предплечье, состоящее из плечевой и локтевой кости и кисти, которая в свою очередь разделяется на запястье, пястье и фаланги пальцев.

Плечевая кость трубчатая и длинная, сверху соединяется с лопаткой, а снизу — с локтевой и лучевой костями. Суставная поверхность верхнего края — это шаровидная головка, соединённая с телом кости под углом посредством шейки.

Для образования локтевого сустава нижний край плечевой кости имеет суставную поверхность в виде блока. Выше суставной поверхности есть ямки, образовавшиеся от соприкосновения с шиловидными отростками костей предплечья в крайних положениях сустава. Эти ямки ограничивают сустав от переразгибания.

Локтевая кость в совокупности с лучевой костью представляет скелет предплечья. Верхний край локтевой кости с внутренней стороны имеет суставную поверхность для соединения с головкой лучевой кости. Нижний край — напротив, представлен головкой и соединяется с суставной поверхностью нижнего края лучевой кости с внешней стороны. Вместе эти две кости соединяются сверху с блоком плечевой кости, образуя локтевой сустав. Снизу предплечье продолжается в кисть с образованием лучезапястного сустава. В предплечье возможно движение типа скручивания, осуществляющееся за счет вращения костей относительно друг друга и их скрещивания в крайней точке. Такое скручивание называется пронация и супинация, легко запомнить выражение: «суп наливаю» (кисть поворачивается ладонью вверх) — «суп проливаю» (кисть поворачивается ладонью вниз).

Кисть состоит из трёх отделов: запястья, пястья и пальцев, соединённых между собой большим количеством суставов и связок, что позволяет осуществлять широчайший спектр движений.

Как и в случае с верхней конечностью, нижняя конечность прикрепляется к так называемому поясу нижней конечности. В отличие от верхней конечности, пояс нижней более массивный и фиксированный. Седалищная, подвздошная и лобковые кости, соединяясь, образуют тазовую кость. Три кости сходятся своими углами в области вертлужной впадины — места прикрепления бедренной кости с образованием тазобедренного сустава. Две тазовые кости спереди соединяются посредством лобкового симфиза, а сзади образуют соединение с крестцом.

Женский таз шире и короче, кости тоньше, а все его размеры больше, чем у мужчин. Также отличается угол образующийся соединением лобковых костей, у мужчин он острый (70-75°), у женщин — прямой (90-100°). Нижнее отверстие женского таза шире. Также женский таз чуть сильнее наклонён вперёд относительно горизонтальной плоскости. Это связано с различием угла, под которым шейка бедренной кости отходит от тела.

Все эти отличия связаны с детородной функцией у женщин и становятся заметны начиная с 8-летнего возраста.

Свободная нижняя конечность разделена на три сегмента, проксимальный представлен бедренной костью, средний — большеберцовой и малоберцовой костями, стопа состоит из 26 костей.

Бедренная кость — самая крупная трубчатая кость в теле. Головка бедренной кости присоединяется к телу кости посредством шейки, которая расположена под различным углом у мужчин (130°) и у женщин (100°). Женская походка с раскачиванием бёдер связана как раз с этим отличием.

Нижний эпифиз бедренной кости сложно устроен. На нём выделяют два мыщелка, разделённых межмыщелковой ямкой.

Надколенник — сесамовидная кость, расположенная в толще сухожилия четырёхглавой мышцы бедра. Защищает коленный сустав спереди.

Большеберцовая кость — трубчатая кость, верхний эпифиз участвует в образовании коленного сустава, нижний — голеностопного. На верхнем эпифизе выделяются два мыщелка и возвышение между ними. Также с внешней стороны образована суставная поверхность для сочленения с малоберцовой костью. Суставная поверхность нижнего края бедренной кости, верхнего края большеберцовой кости и внутренняя поверхность надколенника формируют коленный сустав. Пространство между костями для лучшей амортизации занимают хрящевые мениски, а также присутствуют крестообразные связки для повышения стабильности. Коленный сустав самый крупный и самый сложный в теле.

Малоберцовая кость — тонкая длинная трубчатая кость. Сверху и снизу соединяется с большеберцовой костью малоподвижными соединениями. Движения типа скручивания в нижней конечности происходят в основном за счёт вращения в тазобедренном суставе. Большеберцовая и малоберцовые кости и отходящие от них лодыжки образуют своего рода углубление, в которое входит блок таранной кости. Лодыжки в данном случае ограничивают оси движения сустава до одной, вперёд и назад.

Стопа отличается от кисти наибольшим образом. Отсутствие необходимости хватательной функции в ходе эволюционного развития укоротило пальцы и привело большой палец в один ряд к остальным, это поспособствовало более равномерному распределению нагрузки. В связи с тем, что вышележащие суставы могут быть повреждены при резком воздействии вдоль вертикальной оси, стопа приобрела сводчатое строение, что значительно улучшило травмобезопасность при движении. Стопа сводчатого строения это уникальный продукт эволюции, встречающийся только у людей. Сводчатое строение удерживается за счёт сухожилий и мышц. Важно отметить, что помимо продольного, проходящего от пятки к пальцам, есть ещё и поперечный свод, проходящий от подушки возвышения мизинца к возвышению большого пальца.

Здоровая стопа опирается в основном на наружный край и возвышения первого и пятого пальцев.

В случае, если по какой-то причине сначала уплощается поперечный свод, что может вообще остаться незамеченным, а затем и продольный, кости стопы смещаются от естественного положения. Такое изменение на уровне фундамента человеческого тела вызывает серьёзные изменения во всех вышерасположенных суставах, вплоть до шейного отдела позвоночника.

Плоскостопие может стать одной из причин нарушения функции суставов, тазовых органов, органов брюшной и грудной полости. В связи с этим, абсолютно каждому человеку рекомендуется проводить профилактику. Так, например, ходьба босиком, контрастный душ и любые общеукрепляющие упражнения позволят держать стопу в тонусе.

Особое внимание следует уделить своду стопы при беременности, так как происходит физиологически нормальная прибавка в весе, что является стрессовым фактором для пассивных и активных формирователей свода.

источник