Медицина / Физиология / Физиология (статья)

Опорно-двигательный аппарат человека

Опорно-двигательный аппаратОпорно-двигательный аппарат человека представляет собой совокупность структур (кости, суставы, скелетные мышцы, сухожилия), обеспечивающих основу (каркас) тела, дают опору, а также обеспечивают возможность совершать движения и передвигаться. В данной статье представлено очень упрощенное описание строения и некоторых функций опорно-двигательного аппарата, чтобы это было понятно как можно большему числу посетителей, а также возможные заболевания этих органов и систем.

СКЕЛЕТ

Скелет образует фигуру человека, поддерживает и защищает его тело. Он состоит из 206 костей, дополняемых участками хряща. Хрящ — плотная эластичная ткань, которая является важным дополнением к кости, особенно когда требуется сочетание прочности и гибкости. Кости скелета, в основном трубчатые кости конечностей, действуют как рычаги, управляемые мышцами, тем самым обеспечивая движение. Одни кости служат защитой органам, которые они окружают, другие содержат костный мозг, где образуются красные кровяные клетки. Кость — это живая ткань, в которой старые клетки постоянно заменяются новыми. Чтобы кости находились в хорошем состоянии, необходимо с пищей получать достаточное количество белка, кальция и витаминов, особенно витамина D.

Строение кости

Строение кости

Строение кости характеризуется прочностью, легкостью и некоторой гибкостью. Костная ткань состоит из белка, укрепленного минеральными солями, преимущественно кальция и магния. Наружный (компактный) слой кости содержит кровеносные и лимфатические сосуды, а внутренний (губчатый) имеет ячеистое строение (для легкости). В середине трубчатых костей имеется цилиндрическая полость, заполненная костным мозгом — жироподобным веществом, в котором образуются красные и белые кровяные клетки.

Череп и позвоночник

Череп и позвоночник

В основании черепа имеется отверстие, через которое спинной мозг соединяется с головным. Спинной мозг проходит внутри позвоночника, который служит ему защитой и состоит из более чем 30 отдельных позвонков.

СУСТАВЫ

Отдельные кости скелета соединяются друг с другом суставами. Существует несколько видов суставов. Неподвижные суставы, такие, как швы черепа, прочно скрепляют кости, не позволяя им двигаться. Частично движущиеся суставы (хрящевые), например в позвоночнике, допускают некоторую подвижность. И наконец, свободно движущиеся (синовиальные) суставы, как в плече, обеспечивают значительную подвижность в нескольких плоскостях.

Ореховидные суставы

Ореховидные суставы (например, плечевой или тазобедренный) способны обеспечивать максимальный диапазон движений. Например, вершина тазобедренной кости имеет практически шарообразную форму и находится в полукруглой впадине таза. Суставы этого типа устроены по принципу шарового шарнира, что дает им возможность совершать движения в любом направлении.

Седловидные суставы

Седловидные суставы позволяют совершать движения в обе стороны и вперед-назад. Такой сустав имеется у основания большого пальца руки, без него очень трудно хватать большие или маленькие предметы. Не будь этих движений большого пальца, кисть руки напоминала бы неуклюжую клешню.

Блоковидные суставы

Блоковидные суставы имеются в пальцах рук, ног, в локтях и коленях и допускают движения только в одном направлении. Концы костей в таком суставе погружены в смазочную жидкость и скреплены плотными волокнистыми связками.

Скользящие суставы

Кости запястья, соединенные этими суставами, двигаются в обе стороны и вперед-назад, подобно седловидным, но объем их движений меньше. С возрастом движения в скользящих суставах становятся менее плавными и все больше затрудняются.

Основные признаки заболевания костей и суставов

Среди заболеваний скелета людей всех возрастов наиболее распространены травматические переломы костей и поражения суставов вследствие повреждения и изнашивания. Воспаления и опухоли костей встречаются довольно редко.

Основные признаки повреждения скелета: боль, опухание и воспаление (покраснение и жар) пораженного участка.

К симптомам поражения сустава относятся боль, опухание и тугоподвижность. Остеоартрит, вызываемый изнашиванием суставов, обычно поражает суставы шеи, рук, бедер и коленей. Ревматоидный артрит поражает соединительную ткань вокруг суставов, что приводит к их тугоподвижности и искривлению, а также сильной боли.

Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат

МЫШЦЫ

Движения тела и внутренних органов осуществляются с помощью мышц — мягкой ткани, состоящей из волокон, которые сокращаются и расслабляются, тем самым вызывая движение. В организме человека различают три вида мышц: скелетные, которые выполняют движения самого тела, гладкие, которые производят движения внутри организма (например, ритмические сокращения пищеварительного тракта, которые проталкивают по нему пищу) и миокард (сердце).

От работы мышцы укрепляются и при регулярной тренировке обычно находятся в хорошем состоянии. Энергичные упражнения увеличивают объем мышц и улучшают их кровообращение, а следовательно, повышают способность к еще более напряженной деятельности. И наоборот, бездеятельность может привести к мышечной атрофии и слабости.

Гладкая мускулатура и миокард

Гладкая мускулатура и миокард не находятся под контролем сознания, иными словами, они сокращаются или расслабляются независимо от вашего желания и работают автоматически. Оба вида непроизвольной мускулатуры — гладкая и сердечная — действуют непрерывно, обеспечивая сердечные сокращения, а также такие функции, как дыхание, пищеварение и кровообращение.

Скелетная мускулатура

Скелетная мускулатура контролируется и управляется центральной нервной системой. Только скелетная мускулатура находится под контролем сознания и потому произвольна в движении.

Скелетные мышцы прикреплены к костям либо непосредственно, либо с помощью сухожилий и могут сгибать и выпрямлять суставы в ответ на специфические раздражения.

Как работают скелетные мышцы

Мышцы называют двигателями организма. Они составляют почти половину массы тела и превращают химическую энергию в силу, которая передается через сухожилия костям и суставам. Большинство мышц обычно работает группами, в которых сокращение одной мышцы сопровождается расслаблением другой. При сокращении мышца укорачивается в длину на 40% и сближает точки своего прикрепления к двум разным костям. Большинство скелетных мышц прикреплено к двум или более близлежащим костям, часто с помощью фиброзных сухожилий. Когда мышца сокращается, кость, к которой она прикреплена, двигается. Таким образом, каждое движение есть следствие тяги, а не толчка.

Биопсия мышечной ткани

Биопсия мышцы — это лабораторное исследование маленького кусочка мышечной ткани для выявления признаков заболевания. На приведенных фотографиях показаны тончайшие срезы здоровой мышцы, увеличенные в 8000 раз. Каждое волокно состоит из еще более тонких, разделенных перегородками волоконец. Каждое волоконце содержит два различных белка, которые расположены в виде параллельных нитей и образуют крохотные темные (молекулы миозина) и светлые полоски (молекулы актина) — на снимках слева. В расслабленной мышце эти полоски едва заходят друг на друга (снимок вверху), а в сократившейся они надвигаются друг на друга (снимок внизу), укорачивая мышечные волокна.

Основные признаки заболеваний мышц

Травматическое повреждение мышц обычно сопровождается болью, затвердением, а иногда воспалением и опуханием. Слабость и боли в мышцах могут также возникать при вирусной инфекции.