Что такое опорная система

26.10.202320.04.2022 admin 0 Comments

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!

Источник

Из чего состоит опорно-двигательная система человека и каким заболеваниям она подвержена

Человеческий организм является сложной структурой и состоит из разных органов и систем. Опорно-двигательная система, или по-другому скелетно-мышечный аппарат, имеется у всех позвоночных, однако только у человека она позволила телу распрямиться и перемещаться на двух конечностях. Эти особенности сложились эволюционно и привели к таким изменениям в скелете и во всей системе опоры и движения, которые присущи только человеку как виду.

Из чего состоит опорно-двигательная система

Она включает в себя несколько анатомических разновидностей. Они закладываются и развиваются у человека из одного эмбрионального зачатка — мезодермы — и в дальнейшем называются соединительной тканью. Элементы этой ткани различны и со временем развития эмбриона превращаются в элементы опорно-двигательной системы.

В состав ее входят:

Скелет и мышцы формируются на раннем этапе развития человека, поэтому негативные влияния на беременную и плод могут сказаться на состоянии скелета ребенка в будущем, определив ряд предрасположенностей к заболеваниям системы опоры и движения.

Кости

Организм человека насчитывает около 270 костей. Все они образуют скелет человека — опору и защиту всех органов и тканей. Кости придают телу прочность, поскольку сами являются твердыми соединениями, однако в меру гибкими, чтобы обеспечивать движение всего тела и перемещение отдельных его частей.

По своей форме и строению кости можно разделить на 4 основные группы:

Трубчатые кости получили свое название за счет схожести с трубкой: они имеют вытянутую форму, а внутри заполнены костным мозгом. В них имеется длинная средняя часть, которая называется диафиз и короткая, конечная — эпифиз. Выделяют длинные и короткие трубчатые кости. Длинные образуют верхние и нижние конечности и представлены бедренными костями, плечевыми, голени и предплечья. Своим строением они дают возможность рукам и ногам активно перемещаться в пространстве, образуя длинные оси. Короткие трубчатые имеются в составе кисти и стопы, где амплитуда движений меньше, однако также необходима двигательная активность.

Губчатые кости образованы особой тканью, которая по своему строению напоминает губку, то есть множество переплетающихся костных перекладин с вкраплениями костного мозга между них. Это обеспечивает вес, прочность и устойчивость к воздействиям. К ним относятся кости запястья, предплюсны. Так же, как и трубчатые, они делятся на длинные и короткие.

Плоские кости выделяют как часть губчатых, поскольку они обладают сходным строением — также имеют губчатую ткань. Однако по своей форме они плоские, что повышает их прочность относительно других представителей губчатых. Также они имеют большую площадь, а значит к ним может прикрепиться большее количество мышц.

К этим костям относятся:

Смешанные кости имеют в своем составе как губчатую часть, так и трубчатую части. Эти кости как правило имеют сложную структуру и сочетают в себе функции сохранения стабильности и прочности и участие в активных движениях. Ярким примером являются позвонки. Кроме них, к смешанным костям относят ключицы и кости основания черепа.

Принято еще выделять один подвид костей, которые отличаются от других представителей наличием полости с воздухом. Поэтому их так и называют — воздухоносные или пневматические. Внутри они выстланы слизистой оболочкой, и, как правило, не заполнены никаким содержимым кроме воздуха. В патологии там могут скапливаться гной, кровь, слизь.

Все кости имеют на своей поверхности выступы, к которым крепятся сухожилия и мышцы, а также бороздки или углубления, в которых проходят сосуды и нервы. Связь костей между собой осуществляется при помощи суставов и связок, а также специальных сращений, которые называются симфизами. Такая связь есть между лобковыми костями, что обеспечивает их подвижность при рождении ребенка.

Мышцы

Мышечная система человека делится на 2 составляющие: гладкую мускулатуру и поперечно-полосатую. Это обусловлено огромной ролью мышечной ткани в организме: от волевого движения и тонкой моторики до сокращения сосудов. Гладкие мышцы как раз и занимаются последним. Они находятся во всех внутренних органах и сосудах. Работа по осуществлению дыхания, пищеварения, сердечной деятельности, сокращению сосудов производится этой тканью.

Поэтому ей характерно следующее:

Поперечно-полосатая наоборот подвластна воле человека и находится в мышцах конечностей, туловища. При помощи этих мышц мы можем осуществлять все произвольные движения.

Среди особенностей этой ткани выделяют:

В основе строения мышц лежат белки, а их сокращение обусловлено двумя представителями: актином и миозином. Также для нормальной работы им необходим кальций и кислород. Он нужен для производства энергии для сокращения. Мышцы крепятся к костям при помощи сухожилий или связок, вплетаясь в них своими волокнами. Также они охватывают крупные суставы, способствуя их укреплению.

Сухожилия и связки

Чтобы соединять кости и мышцы в организме, существуют тяжи из соединительной ткани. Они называются сухожилиями или связками в зависимости от функции. Соединительная ткань представлена волокнами, которые тесно переплетаясь между собой формируют такие веревки. Также они участвуют в образовании капсул у суставов.

Сухожилия имеют более прочное строение и участвуют в присоединении мышц к костям и суставам. При вхождении в сустав они также покрываются его оболочкой. Сухожилия активно перемещаются вместе с мышцами, передавая это движение костям. Связки же, наоборот, более статичные и менее крепкие. Они участвуют в образовании сустава и соединяют кости между собой. В местах таких соединений в норме амплитуда движений невелика, поэтому при больших нагрузках эти соединения страдают в первую очередь.

Суставы

Для обеспечения наибольшей подвижности в составе двигательной системы имеются суставы. Они относятся к прерывистым соединениям, то есть в них имеется 2 различных конца в виде костей, которые перемещаются относительно друг друга.

Суставы образуются в местах, где постоянно происходит движение. Однако существуют малоподвижные соединения, к примеру, между крестцом и костями таза.

В своем составе сустав представлен:

Капсула покрывает две или более костей, которые обеспечивают движение и связаны друг с другом связками. Таким образом формируется полость. Внутри она выстлана клетками, которые вырабатывают суставную жидкость. Она осуществляет питание костей и амортизацию этого соединения.

Все суставы снаружи укреплены связками и мышцами, которые принимают активное участие в смещении костей внутри. По количеству поверхностей, или по-другому костей, которые образуют сустав, их делят на простые типы (2 поверхности) и сложные (более двух).

Также выделяют комплексный сустав. В нем в полости имеется диск или хрящ. Все это увеличивает объем движений. Примером такого сустава является коленный. Имеются также комбинированные соединения. В них кости могут не соприкасаться друг с другом и не образовывать полость, однако движение в одном приводит к движению в другом суставе. То есть они тесно связаны функционально. Примером является височно-нижнечелюстной сустав.

По форме суставных поверхностей выделяют:

Отличия человеческого строения

Эволюция человеческого вида привела к тому, что его представители стали ходить пешком на двух ногах в отличие от других млекопитающих. Возникло прямохождение. А поскольку изменился и характер питания, и способ его получения (охота, ведение домашнего хозяйства, ремесла) существенные изменения приобрели все отделы опоры и движения человека.

Строение

Кость обладает уникальными свойствами в организме. С одной стороны, она очень прочная и твердая, а с другой — гибкая и эластичная. Эти особенности обусловлены ее оригинальным строением. Кость состоит как из органического вещества, так и из неорганического.

Внутри кость заполнена костным мозгом, в котором происходит непрерывное образование клеток крови. Изнутри она покрыта эндостом, этот слой клеток образует выстилку костномозговой полости. Снаружи кость окружена надкостницей. Эти клетки выполняют ведущую роль в питании и в росте кости. Для этого к кости подходят сосуды и нервы. Они питают кость снаружи внутрь по особым каналам, которые называются Гаверсовы. Если кость участвует в образовании сустава, то на ее поверхности будет находиться суставной хрящ, создавая таким образом поверхность этого сустава.

Все кости построены из специальных клеток-остеоцитов. Они поддерживают структуру кости.

Остеоциты имеют небольшое тело и длинные отростки, которыми они цепляются друг за друга. Между клетками находятся волокна соединительной ткани и кристаллы неорганического вещества гидроксиапатита.

Все вместе они формируют особую структуру — остеон, которая является функциональной и анатомической единицей костной ткани.

Анатомия кости также включает и некоторые другие элементы, участвующие в обновлении костных структур. К ним относятся остеобласты и остеокласты. Остеобласты являются предшественниками клеток-остеоцитов, однако в отличие от последних могут активно делиться. При помощи этих клеток кость растет и восстанавливается. Однако для адекватных процессов развития нужно место, куда расти. Это обеспечивают остеокласты, которые расчищают путь для новых элементов, разрушая старые.

Химическое строение

Состав костей в теле неоднороден. У человека соотношение химических веществ меняется с возрастом. В молодом преобладают органические, которые представлены коллагеновыми волокнами и протеином оссеином. Эти вещества обеспечивают гибкость кости, ее эластичность и податливость. Поэтому дети и молодые люди быстро восстанавливаются после травм и переломов.

В зрелом возрасте, наоборот, становится больше неорганических веществ, которые в кости существуют в виде гидроксиапатитов. Для построения этих кристаллов нужен кальций и витамин Д. Они обеспечивают прочность и твердость кости. Преобладание неорганических веществ делает кость более подверженной переломам, потому что с возрастом вымывается кальций из костной ткани и уменьшается содержание эластичных органических компонентов.

Функции

Опорно-двигательный аппарат играет ключевую роль в поддержании локомоторной стабильности человеческого тела. Без него невозможно как перемещение в пространстве, так и стабильное состояние внутренних органов и тканей.

Скелет выполняет опорную функцию, являясь каркасом для всего содержимого. Также он защищает внутренние органы, формируя полости: грудную клетку, таз. На конечностях кости образуют оси движения и опорные пункты для мышц.

Кроме того, в полостях костей находится костный мозг, который синтезирует все клетки, циркулирующие в организме.

Без нормальной работы костного мозга человек просто погибнет или потребуются постоянные переливания крови. Велика роль костей и скелета в формировании трудовых навыков, ведь именно его особенности позволили человеческому виду развиваться дальше в эволюционном отношении.

Мышечная система принимает непосредственное участие в перемещении в пространстве, а также обеспечивает работу всех органов и тканей. Также при активной мышечной работе выделяется энергия и тепло, которые поддерживают тепловой баланс и не дают телу замерзнуть. Также мышцы участвуют в метаболизме белка и углеводов, являясь их основными потребителями.

Связки и сухожилия способствуют плавности движений и предотвращают переразгибание или пересгибание. То есть они являются ограничителями движений, защищая тело. Также они выполняют роль структурных элементов суставов и мышц, обеспечивая прикрепление их к костям.

Заболевания опорно-двигательного аппарата

Все болезни этой системы можно разделить на 2 большие группы: наследственные и приобретенные. наследственные связаны с генетическими, врожденными дефектами и проявляются уже на ранних этапах развития ребенка.

Наследственные

Число этих патологий очень велико. Они составляют порядка половины всех врожденных дефектов у новорожденных. Причем спектр проявлений достаточно велик: от синдрома дисплазии соединительной ткани до тяжелых, не совместимых с жизнью патологий.

Причины этих заболеваний кроются в генетических аномалиях, которые могут как передаться от родителей, так и быть связаны с неблагоприятным течением беременности и родов, а также с вредными факторами, действующими на беременную. И здесь играет роль как окружающая среда, так и наличие стрессов или нарушений в питании.

Частые врожденные патологии:

Выделяют также обширную группу заболеваний, названных синдромом дисплазии соединительной ткани. Сюда относят большинство проблем с этой тканью, которые являются врожденными.

При этом проявления этого синдрома самые разнообразные и зачастую идентифицируются как самостоятельные заболевания, к примеру синдром Марфана. Но может проявиться и отдельными проблемами в виде плоскостопия, миопии, клапанных дефектов в сердце. Эти заболевания объединяет генетическое нарушение в процессе синтеза основных белков соединительной ткани. Количество таких нарушений может быть разным, отсюда велик и спектр проявлений.

Приобретенные

Приобретенные болезни также можно разделить на 2 группы. Это воспалительные и дегенеративные, или дистрофические, заболевания.

Дегенеративные проблемы чаще связаны с возрастными изменениями в структуре костной и мышечной ткани. С возрастом снижается синтез и включение в состав органики, происходит уменьшение всасывания и усвоения кальция. Параллельно негативный вклад вносят и накапливающиеся травмы опорно-двигательного аппарата, серьезные заболевания других органов и систем, которые влияют на общий уровень обмена веществ.

К таким болезням относится прежде всего остеоартроз. Он характеризуется поражением суставов и околосуставных тканей, то есть мышц и связок.

В суставе на его поверхности начинает интенсивно образовываться грубая костная ткань, а сам процесс называется склерозирование. Также параллельно идет уменьшение плотности костной ткани, что усугубляет проблемы с движением. Первым симптомом будет боль при нагрузках. В дальнейшем поражение прогрессирует вплоть до замены сустава.

Другим распространенным недугом является остеопороз. Как самостоятельное заболевание он представляет собой прогрессирующее уменьшение плотной структуры кости, которое приводит к тому, что она становится более хрупкой. Возрастает частота и тяжесть переломов. Диагностировать это заболевание успешно помогает денситометрия. Это исследование производит замер костной плотности.

Воспалительные

Ряд заболеваний в своей основе имеет воспаление, то есть поражение суставов и костей идет по несколько иному механизму. В эту группу относятся все ревматологические заболевания.

Среди них наиболее распространены:

Видео

Ознакомьтесь с особенностями опорно-двигательной системы человека в видео ниже.

Источник

Опорно-двигательная система. Скелет. Строение костей и мышц.

теория по биологии 🌿 анатомия и физиология

Опорно-двигательная система

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

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

Строение кости

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).

Скелет человека

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

Позвоночник

Позвоночник делится на пять отелов:

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

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

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

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.

Соединение костей

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.

Мышцы

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.

Механизм сокращения мышц

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.

А. На рисунке показан череп человека. Человек разумный (Homo sapiens) относится к отряду Приматов. Б. На какие кости черепа приходятся точки с координатами (обозначено чёрными кругами):

По 0,5 балла за каждую точку. В. Координаты точки опоры рычага на нижней челюсти: точка О [6 ; 4].

Г. Результирующая сила, судя по обозначениям на рисунке, приложена к нижней челюсти в точке с координатой [6; 2]. Обозначим её как точку W. Именно сюда приложена сила, поднимающая челюсть вверх

Форма челюсти довольно сложная. Тем не менее, челюсть обладает достаточной прочностью. Поэтому мы можем предположить, что челюсть должна начать вращательное движение относительно точки O. При этом для расчета вклада приложенной силы F во вращательное движение, нам потребуется узнать проекцию этого вектора на касательную к окружности, проведенную через точку W [6; 2]. Обозначим эту проекцию как F1. Очевидно, что эта проекция равна F1 = F × cos α. Угол XWY равен углу OWZ (докажите самостоятельно). Поскольку сумма углов β + α = 90°, рассчитаем значение cos α, исходя из прямоугольного треугольника WOZ. Длина гипотенузы |WO| = √ |WZ| 2 +|OZ| 2 = √ 12+22 = √ 5 cos α = |WZ| / |WO| = 1/√5

Соответственно, проекция силы F на касательную, проведённую в точке W, составляет: F₁ = F × cos α = 400 Н × 1/√ 5 = 400 / √ 5 ≈ 400 / 2.24 ≈ 166.7 Н

Длина плеча |OW| приложенной силы равна √ 5. Произведение силы на её рычаг должно быть одинаково по всей нижней челюсти, т.е. F₁ × |OW| = F₂ × |OR| Из этого соотношения вычислим силу сжатия зубов в точке R [3; 2]. Рассчитаем длину отрезка |OR|. |OR| = √ 42+22 = √ 16 + 4 = √ 20 = 2√ 5 Составляем пропорцию, из которой получим силу, приложенную к точке [3; 2]: F₂ = [F₁ × |OW|] / |OR| ≈ [(400 / √ 5) Н × √ 5] / 2√ 5= 200 / √ 5 = 40 √ 5 ≈ 89.4 Н

Ответ: Сила, с которой сжимаются зубы в точке [3; 2], примерно равна 90 Н. Не будет ошибкой, если в решении есть рассчёт силы в строго вертикальном направлении (голубая стрелка). Величина уменьшится в 2/ √ 5 раз, и станет равной 80 Н.

pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить

Задание EB1319D Установите соответствие между костями и типами их соединения у взрослого человека: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

КОСТИ

ТИПЫ СОЕДИНЕНИЯ

А) затылочная и теменная

Б) височная и скуловая

В) теменная и лобная

Г) поясничные позвонки

Д) грудные позвонки

Позвонки соединены полуподвижно, а кости черепной коробки у взрослого человека срастаются, образуя неподвижное соединение «шов».

Под буквами А), Б) и В) перечислены кости черепной коробки, соединение неподвижное.

Под буквами Г) и Д) перечислены позвонки, соединение полуподвижное.