Что образует опорно двигательную систему человека
Что образует опорно двигательную систему человека
Опорно-двигательный аппарат состоит из костей скелета, их соединений и мышц.
ФУНКЦИИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА:
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТНОЙ ТКАНИ
В состав костной ткани входят:
Оссеин — органическое вещество костной ткани.
В состав оссеина входят белки (коллаген и др.), небольшая доля липидов (лецитин и др.) и углеводов (гликоген).
Коллаген — основной белок костной ткани.
Специфической особенностью костной ткани является содержание в ней значительного количества солей лимонной кислоты — 70% от всего запаса ее в организме, что обусловлено особенностями биосинтеза ткани.
В детском возрасте количество органических веществ максимально, кости детей упругие, устойчивы к переломам, однако легко деформируются при чрезмерных нагрузках.
С возрастом количество органических веществ уменьшается, а доля минеральных солей увеличивается. Кости приобретают твердость и прочность.
У пожилых людей в костях уменьшается доля минеральных веществ, из-за этого их кости становятся более хрупкими.
При сжигании кость чернеет с выделением углерода, который остаётся после разложения органических веществ.
В растворах кислот минеральные соли костной ткани растворяются — остается оссеин, и кости становятся пористыми и эластичными, но сохраняют свою форму.
При удалении органических веществ путем сжигания кость также сохраняет первоначальную форму, но становится хрупкой и легко крошится.
Только правильное сочетание органических и неорганических веществ делает кость твердой и упругой. Прочность скелета значительно возрастает благодаря сложной архитектуре внутреннего строения костей.
строение костей
В состав скелета человека входит более 200 костей (у новорожденного — более 300 костей). Точное количество костей определить невозможно, т.к. в детском возрасте продолжается замена хрящевых частей костными. Количество копчиковых позвонков у людей варьирует от 3 до 5.
МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ
Различают три типа клеток костной ткани:
Остеобласты — стволовые клетки, образующие костную ткань (остеогенные клетки). Остеобластов очень много в растущей кости, особенно под надкостницей и в области эпифизарного хряща.
У взрослого человека, когда рост костей закончен, эти клетки встречаются только в участках восстановления костной ткани (например, при переломах и трещинах костей).
Остеобласты образуют промежуточное вещество кости. Оно состоит из пучков коллагеновых волокон, пропитанных минеральными солями. При сочетании органических и неорганических веществ создается упругая и твердая конструкция.
Промежуточное вещество в виде тонких концентрических пластинок образует цилиндры — остеоны. В центре цилиндра находится канал с кровеносными капиллярами — гаверсов канал.
Остеобласты постепенно окружаются пластинами промежуточного вещества и превращаются в остеоциты (костные клетки), которые залегают в остеонах.
Функция: обмен веществ между клетками и тканевой жидкостью и между клетками и межклеточным веществом.
Строение костной ткани.
А — гистологический срез:
2 — циркулярные пластинки промежуточного вещества;
3 — гаверсов канал для прохождения кровеносного сосуда;
Б — шлиф костной ткани:
2 — промежуточное костное вещество;
Схема строения остеона.
1 — костные клетки (остеоциты); 2 — промежуточное вещество; 3 — гаверсов канал.
Остеокласты — клетки, разрушающие старые и поврежденные костные клетки. Они выделяют ферменты, растворяющие коллагеновые волокна и минеральные соли.
Таким образом, в каждой кости в различные возрастные периоды имеется определенное количественное сочетание клеточных элементов: остеобластов, остеоцитов и остеокластов, которые создают новое костное вещество, разрушают старое и обеспечивают стабильность обмена кости.
ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ КОСТИ
(на примере кости бедра)
На поверхностях каждой кости выражен сложный рельеф из борозд, выпуклостей и отверстий. Эти структуры служат для крепления мышц и связок; через отверстия в глубь кости проходят нервы и сосуды.
Диафиз, или тело кости — трубчатая средняя часть из компактного вещества; внутри — костномозговая полость с жёлтым костным мозгом.
Эпифизы — утолщенные конечные отделы кости, заполненный губчатым веществом с красным костным мозгом; снаружи покрыты гиалиновым хрящом.
Метафизы — участки между диафизом и эпифизом: в детском возрасте состоят из хряща; позже хрящ замещается костью.
Между эпифизом и метафизом расположена эпифизарная пластинка (хрящевая пластинка роста).
Апофизы — костные выступы на эпифизах, которые являются местом прикрепления мышц и связок.
РОСТ КОСТЕЙ В ДЛИНУ
Эпифизарная пластинка (хрящевая пластинка роста) — слой гиалинового хряща между эпифизом и метафизом трубчатых костей. Эпифизарная пластинка развита у детей и подростков; во взрослом возрасте она замещается эпифизарной линией — рост организма прекращается.
Эпифизарная пластинка участвует в продольном росте костей. Хондроциты (хрящевые клетки) пластинки активно делятся путем митоза. Дочерние клетки откладываются со стороны эпифиза, материнские оттесняются в сторону метафиза.
На месте старой хрящевой ткани остеобласты формируют новую костную ткань. В конце полового созревания вся хрящевая ткань постепенно замещается костной, за исключением тонкой эпифизарной линии между эпифизом и метафизом.
внутреннее строение кости
НАДКОСТНИЦА
Снаружи кость покрыта надкостницей (кроме зон суставного хряща).
Надкостница — тонкий слой прочной соединительной ткани, в которой много кровеносных и лимфатических сосудов и нервных окончаний.
Надкостница прочно сращена с костью с помощью соединительнотканных волокон, проникающих в глубину кости.
Наружный слой надкостницы волокнистый и образован преимущественно коллагеновыми волокнами.
Внутренний слой надкостницы прилегает к костной ткани. В нем расположены стволовые остеогенные (образующие кость) клетки Они интенсивно митотически делятся и образуют остеобласты.
КОМПАКТНОЕ ВЕЩЕСТВО
Под надкостницей расположен слой компактного вещества.
Оно покрывает кость снаружи в виде плотной и на разрезе блестящей пластинки; из него же построены диафизы трубчатых костей.
Компактное вещество ограничено с наружной и внутренней стороны несколькими слоями общих циркулярных пластинок из промежуточного вещества. Внутренний слой пластинок ограничивает костно-мозговую полость. Между циркулярными пластинками расположены остеоны. Они и являются структурно-функциональной единицей компактного вещества.
Строение компактного вещества:
1 — надкостница, 2 — циркулярные пластинки, 3 — трубки остеонов, 4 — гаверсовы каналы, 5 — остеоциты, 6 — вставочные пластинки.
Каждый остеон образован несколькими трубками промежуточного вещества, вставленными одна в другую. В центре остеона имеется канал ( гаверсов канал), по которому проходит кровеносный капилляр. Гаверсовы каналы соединяются между собой и с поверхностью кости короткими поперечными каналами — каналами Фолькмана. Через эти каналы в кость проникают сосуды (питание кости) и нервные волокна.
Оссеиновые волокна остеона ориентированы в разных направлениях, что обеспечивает прочность кости.
Остеоны не соприкасаются друг с другом. Между ними имеются вставочные пластинки, которые объединяют все остеоны в единое целое. Вставочные пластинки — остатки разрушенных остеонов, которые служат материалом для образования новых остеонов.
Каждая кость содержит огромное число остеонов. В бедренной кости их насчитывается около 3200. Если считать, что в среднем каждый остеон состоит из 12 трубок, то в диафизе бедра их будет 384 000, вставленных одна в другую. Поэтому при подобной архитектуре бедренная кость выдерживает нагрузку от 750 до 2500 кг.
ГУБЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО
Губчатая костное вещество состоит из тонких костных пластинок (трабекул), которые пересекаются между собой. Направление перекладин в губчатом веществе совпадает с кривыми сжатия и растяжения, образуя конструкции сводчатых арок. Такое расположение костных балок обеспечивает равномерное распределение напряжения в кости.
Схема распространения сил давления по пластинкам губчатого вещества нижней конечности.
КОСТНЫЙ МОЗГ
Костный мозг не имеет ничего общего с головным и спинным мозгом. Он не относится к нервной системе и не имеет нейронов.
Различают два вида костного мозга:
Функция: гемопоэз — образование клеток крови.
Красный костный мозг — основной кроветворный орган человека.
В желтом костном мозге кроветворные элементы отсутствуют. После больших кровопотерь на месте желтого костного мозга может образоваться красный костный мозг.
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ КОСТЕЙ
П. Ф. Лесгафт сформулировал ряд общих принципов строения костей:
Разные кости скелета отличаются между собой как по форме, так и по функции. Структура и функция кости взаимосвязаны и взаимообусловлены.
виды костей
Длинные кости — кости с длинным трубчатым диафизом: составляют в основном скелет конечностей — бедренная, большая и малая берцовые, плечевая и кости предплечья.
Плоские кости — кости из тонкого слоя губчатого вещества, покрытого снаружи компактным веществом: лопатка, кости таза, кости черепа.
Короткие кости — кости из губчатого вещества, покрытого снаружи тонким слоем компактного вещества; имеют множество мелких костно-мозговых полостей: кости запястья, предплюсны.
Смешанные кости — сочетают элементы разных типов костей — коротких и плоских костей: позвонки, кости лицевой части черепа; короткие и трубчатые: кости фаланг пальцев.
Сесамовидные кости — кости, расположенные в толще сухожилий и обычно лежащие на поверхности других костей. Сесамовидные кости отмечаются в областях, где сухожилия перекидываются через суставы (например, в области запястья, коленного сустава, стопы). Они обеспечивают защиту сухожилий и удерживают сухожилия в некотором отдалении от центра сустава, увеличивая плечо силы.
Сесамовидные кости плюсны.
типы соединения костей
СТРОЕНИЕ СУСТАВА
Сустав — подвижное соединения костей скелета, разделённых щелью, покрытые синовиальной оболочкой и суставной сумкой.
Функция — движение костей: сгибание — разгибание, отведение — приведение, вращение.
Каждый сустав образован суставными поверхностями эпифизов костей, покрытыми гиалиновым хрящом, суставной полостью, содержащей небольшое количество синовиальной жидкости, суставной сумкой (фиброзной капсулой) и синовиальной оболочкой.
В полости коленного сустава присутствуют мениски — хрящевые образования — дополнительные амортизаторы, смягчающие действие толчков.
строение скелета
Скелет взрослого человека состоит более чем из 200 костей, которые соединены между собой.
СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ
Череп состоит из мозгового и лицевого отделов.
Мозговой отдел черепа образован прочно и неподвижно соединенными между собой с помощью швов костями. Это парные теменные и височные, непарные лобная и затылочная кости. В височной кости имеется отверстие наружного слухового прохода. На нижней поверхности затылочной кости есть большое затылочное отверстие, через которое полость черепа соединяется с позвоночным каналом.
В лицевом отделе черепа 15 костей. Самые крупные из них челюстные.
Нижнечелюстная кость — единственная подвижная кость черепа. На обеих челюстях имеются ячейки, в которых расположены корни зубов.
СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА
Позвоночник, или позвоночный столб, состоит из 33 — 35 коротких костей — позвонков.
Каждый позвонок имеет тело и несколько отростков. Позвонки расположены друг над другом.
Внутри позвоночника в позвоночном канале расположен спинной мозг.
Пять отделов позвоночника:
ГРУДНАЯ КЛЕТКА
Грудная клетка образована 12 парами ребер и грудиной. С каждым грудным позвонком сочленена одна из 12 пар ребер, из них:
7 пар — истинные ребра, соединенные хрящом с грудиной;
3 пары — ложные ребра, так как присоединяются своими хрящами не к грудине, а к хрящу предыдущего ребра;
2 пары — колеблющиеся (свободные) ребра, то есть не соединённые ни с грудиной, ни с другими рёбрами через хрящ.
Грудная клетка. Сочленение ребра с грудным позвонком.
У некоторых людей может отсутствовать 11-я или 12-я пара ребер, или быть дополнительная 13-я пара свободных рёбер.
Сочленение ребер с позвонками позволяет изменять их положение: приподниматься во время вдоха и опускаться во время выдоха.
Функция грудной клетки:
СКЕЛЕТ ПОЯСА ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ (ПЛЕЧЕВОГО ПОЯСА)
В скелет плечевого пояса входят:
Ключица имеет изогнутую S-образную форму. Ключица соединяется с грудиной и лопаткой, может двигаться вверх и вниз, вперед и назад.
Лопатка плоская кость треугольной формы. Суставная впадина лопатки служит для соединения с плечевой костью.
Функция: фиксация верхних конечностей.
Плечевой пояс. Лопатка.
СКЕЛЕТ СВОБОДНЫХ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ
В скелет свободных верхних конечностей входит:
Кости конечностей соединены подвижно с помощью суставов и действуют как сложные системы рычагов.
Скелет верхних конечностей. Скелет кисти.
СКЕЛЕТ ПОЯСА НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ
Две массивные плоские тазовые кости состоят из сросшихся лобковой, седалищной и подвздошной костей. Тазовые кости срастаются сзади с крестцом, а спереди соединены между собой. Они составляют пояс нижней конечности.
СКЕЛЕТ СВОБОДНЫХ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ
Во впадину каждой из тазовых костей входит шаровидная головка бедренной кости.
В скелет свободной нижней конечности входит:
Скелет пояса и свободных верхних конечностей. Скелет ступни.
особенности скелета человека
Человека характеризует вертикальное положение тела, опирающегося только на нижние конечности. В связи с этим имеются особенности строения скелета.
Что такое опорно-двигательная система: как сохранить здоровье костей и суставов
Согласно статистике, каждый сотый человек имеет те или иные воспаления позвоночника или суставов, примерно каждый двадцатый — остеоартроз, каждый десятый — регулярно проявляющиеся боли в спине, а время от времени или же единично их испытывает более 70% населения. Проблемы с опорно-двигательным аппаратом столь часты в основном по причине безответственного отношения к этому аспекту здоровья, в то время как меры профилактики почти не требуют особых усилий.
Что это
Опорно-двигательный аппарат человека — это системно взаимосвязанная совокупность мышц, костей (формирующих скелет) и их сочленений, позволяющая человеку управлять (посредством импульсов, передаваемых через нервную систему мозгом) телом, его статикой и динамикой. 
Значение опорно-двигательной системы человека сложно переоценить. Человек, чья ОДС не выполняет свои функции, в лучшем случае — инвалид или лежащий пластом паралитик.
Знаете ли вы? Одним из основателей анатомии в ее современном, научном виде был Леонардо да Винчи. Он, наряду с другими учеными и исследователями эпохи Возрождения, проводил вскрытия трупов, чтобы разобраться в строении человеческого тела.
У здорового человека функции ОДА разделяются на механические и биологические.
Основные механические функции
Механические функции связаны с сохранением строения организма и перемещениями тела в пространстве.
Заключается в формировании базиса для остальных частей организма — к скелету крепятся мышцы, ткани и органы. За счет скелета и прикрепленных к нему мышц человек может стоять прямо, его органы сохраняют относительно статичное положение относительно оси симметрии и друг друга.
Кости предохраняют наиболее важные внутренние органы от механических повреждений: головной мозг защищен черепом, спинной — позвоночником, внутренние органы грудной клетки (сердце, легкие и другие) прячутся за ребрами, половые органы закрыты костями таза.
Именно такая защита обеспечивает нам устойчивость к внешним воздействиям, а хорошо тренированные мышцы способны усилить этот эффект.
Знаете ли вы? В момент нашего рождения у нас больше всего костей — 300. Впоследствии некоторые срастаются (и все становятся прочнее) и общее их количество уменьшается до 206.
Наиболее заметная функция опорно-двигательной системы человека. К скелету крепятся создающие движения мышцы. За счет их сокращений выполняются различные движения: сгибание/разгибание конечностей, ходьба и многое другое.
Собственно, это и является одним из основных отличий представителей биологического царства «Животные» — осознанные и контролируемые перемещения в пространстве.
Смягчение (амортизация) движений за счет строения и положения костей и хрящей.
Обеспечивается как формой костей (например, изгиб стопы, крепкие берцовые кости — эволюционный механизм, наиболее приспособлен для прямохождения и выдерживания веса тела с упором только на одну пару конечностей), так и вспомогательными тканями — хрящи и суставные сумки обеспечивают снижение трения костей в местах их сочленений.
Биологические функции системы
Опорно-двигательной системе также присущи и другие, важные для жизнедеятельности функции.
На опорно-двигательную систему позитивно влияют миофасциальный релиз, растяжка, функциональный тренинг, тибетский массаж.
Процесс формирования крови происходит в так называемом красном костном мозге, но за счет его местоположения (в трубчатых костях) эту функцию также относят к ОДА.
В красном костном мозге происходит гемопоэз (кроветворение) — создание новых клеток крови, и частично иммунопоэз — созревание клеток, принимающих участие в работе иммунной системы.
В костях скапливается и хранится большое количество необходимых организму веществ, таких как кальций, магний, фосфор и железо. Оттуда они перетекают в другие органы, где и включаются в обменный процесс.
За счет этих веществ обеспечивается прочность костей и их устойчивость к внешним воздействиям, а также скорость срастания после переломов.
Важно! Проблемы с кальцием часто вызваны не недостаточным его потреблением, а быстрым «вымыванием». Этому способствуют такие популярные продукты, как спиртное, сигареты, кофе, сладкие газированные напитки и щавелевая кислота. Все это из рациона лучше исключить.
Основные проблемы и травмы ОДА
Хотя формирование опорно-двигательной системы происходит в молодости, ее развитие — процесс, продолжающийся всю жизнь.
При травмах и проблемах с опорно-двигательным аппаратом противопоказаны тяга штанги к поясу, румынская тяга со штангой, а бег разрешен только по согласию с врачом.
Причины проблем с ОДА, как и их последствия, могут быть разными:
Неправильная нагрузка (недостаточная либо избыточная).
Воспалительные процессы, поражающие костные ткани, мышцы или хрящи. В зависимости от этиологии и локализации разнится и диагноз.
Нарушения, связанные с обменом веществ, недостатком либо избытком каких-либо элементов.
Механические травмы (ушибы, растяжения, переломы) и последствия неправильного лечения.
Заболевания опорно-двигательной системы
Заболевания, поражающие нашу опорно-двигательную систему, удручают своим многообразием:
Артрит поражает суставы, может перетекать в артроз.
Инфекции могут поселиться в околосуставной сумке (бурсит), мышцах (миотит), костном мозге (остеомиелит), на крупных суставах (периартрит).
Позвоночник может искривляться, голеностоп — терять тонус.
Важно! При любых болях обращайтесь к врачу! На ранних стадиях заболевания ОДА лечатся простыми и щадящими методами: физио- или мануальная терапия, массаж, лечебная гимнастика. Если болезнь в тяжелой стадии, лечение и реабилитация будут долгими и сложными.
Спортивные травмы
Конечно, при должном «везении», можно упасть и на ровном месте, и при этом сломать себе что-то неожиданное.
Однако, по статистике, наиболее частыми травмами при занятиях спортом являются: растяжения мышц, различные повреждения голени, переломы (в основном страдают ноги) и разрывы (связок, хрящей или сухожилий).
Сохраняем здоровье: как предотвратить неприятности
Чтобы поддерживать организм в тонусе, а ОДА в рабочем и здоровом состоянии, важно знать, какие меры предпринимать для поддержания в норме функций опорно-двигательного аппарата.
Ничего сверхъестественного не требуется:
Как видим, если поддерживать здоровье организма в целом, с его системами тоже все будет в порядке. Для этого не обязательно профессионально заниматься спортом.
Достаточно будет не пренебрегать двигательной активностью (в любой удобной вам форме, будь то йога, плавание или обычные прогулки в парке), соблюдать режим дня и поддерживать здоровый рацион питания. Это не так уж и сложно. Не болейте!