Значение опорно-двигательной системы. Строение и рост костей. Опорно-двигательная система человека Общий обзор опорно двигательной системы

Опорно-двигательная система человека — это совокупность костей скелета, хрящевой ткани и прикрепленных к ним связок, мускулатуры, которые вместе обеспечивают поддержание позы, перемещение, выполнение активных движений.

Строение опорно-двигательного аппарата

Кости, связочный аппарат, мускулатура, суставы – это органы опорно-двигательной системы.

Скелет – это совокупность костных элементов, отличающихся по строению и размерами. Взрослый человек имеет от 205 до 207 костей. В структуре выделяют органическую часть (30% — остеоциты, коллагеновые волокна) и неорганическую (микроэлементы Са, фосфор – 70%). Кости делятся на:

• Трубчатые (бедренная, плечевая, кости кисти, стоп и др.) имеют два края (эпифизы) и центральную часть – диафиз, в зоне перехода у детей функционирует зона роста;
• плоские (лопаточная кость, грудина) окружены компактной пластинкой.
• губчатые (например, тела позвонков) – прочные, компактные, с небольшой подвижностью кости;
• смешанные – височные кости, основание черепа.

Кости объединены в цельную систему посредством суставов, сухожилий, мышц. Существует два вида соединений. Когда кости размещенные рядом и не образуют щель – это непрерывный способ (сращение костей таза, крепление ребер к грудине). Если между двумя костными поверхностями сохраняется щель – это прерывистый способ. Такая форма соединения называется суставом.

Внутренний скелет подразделяют на скелет головы, туловища, конечностей.

Скелет головы

Его делят на мозговой и лицевой череп. Костные элементы мозгового отдела: две пары височных и теменных костей, одиночные – затылочная и лобная. Они надежно сочленены и обездвижены. Os temporale (висок) содержит органы слухового аппарата. В области затылка расположено отверстие (foramen occipitale magnum), где спинной мозг соединяется с главным.

Кости лицевого черепа объединены неподвижно швами, среди них лишь нижнечелюстная кость подвижна.

Скелет туловища

Состоит из позвоночника и костных структур, формирующих грудную клетку. Позвоночный столб насчитывает от 32 до 34 позвонков. Выделяют VII шейных, XII грудных, V поясничных, V крестцовых, соединённых в крестцовую кость, и III-V копчиковых позвонков, которые формируют вместе копчик.

Грудина имеет 3 составляющие: рукоятку, тело и мечевидный отросток.

Рёбра — дугообразные кости, имеющие длинную часть (костная ткань) и короткую (хрящевую).

Позвонок состоит из тела, дугообразной части, двух ножек, одного остистого отростка, двух поперечных и четырех суставных. Тело, дуга и пара ножек формируют позвонковое отверстие, их совокупность образует полость в позвоночнике, где размещен спинной мозг.

Скелет верхних конечностей

Сюда относят костные структуры плечевого пояса и свободной верхней конечности. Плечевой пояс представляет собой соединение ключицы и лопаточной кости с помощью акромиально-ключичного сустава.

Кости свободной верхней конечности:

1. Плечевая кость;
2. лучевая;
3. локтевая;
4. кости запястья;
5. пясть;
6. фаланги пальцев.

Скелет нижних конечностей

Объединяет таз и кости свободных нижних конечностей. Таз – это совокупность двух крупных тазовых костей, соединенных сзади с позвоночником в области крестца, а впереди – между собой.

Тазовая кость до 16 лет делится на три составные части: подвздошную, лобковую и седалищную кость, они связываются хрящевой тканью. Со временем, хрящевые элементы заменяется на костные. Так в старшем возрасте человек уже имеет цельную тазовую кость.

Кости свободной нижней конечности:

1. Бедренная кость;
2. малоберцовая;
3. большеберцовая;
4. предплюсна;
5. кости плюсны;
6. фаланги пальцев.

Мускулатура

Мускулатура – незаменимая составляющая опорно-двигательного аппарата, включает поперечнополосатые и гладкие мышцы. Из-за наличия скелетных мышц человек может выполнять разнообразные движения, а гладкие служат составной частью оболочек внутренних органов.

Деятельность мышц представляет собой попеременное сокращение и расслабление волокон, которое происходит под влиянием ЦНС, отправляющей импульсы мышечным структурам.

У мышц выделяют:

• Центральную часть, которая осуществляет сократительную функцию (брюшко), построена из поперечнополосатой мускулатуры;
• дистальные части, они не сокращаются - это сухожилия, образования из параллельных пучков коллагеновых волокон. Они очень прочные и малорастяжимые. Благодаря наличию сухожилий мышцы могут прикрепляться к костным структурам.

Мышцы делятся на дыхательные, жевательные, мимические.

В зависимости от выполняемого действия выделяют:

• Сгибатели — находятся на передней поверхности сустава;
• разгибатели — располагаются по задней поверхности сустава;
• супинаторы, пронаторы — идут косо или поперечно в отношении вертикальной оси конечности;
• отводящие мышцы — находятся снаружи сустава;
• приводящие — лежат внутрь от суставной поверхности.

Заболевания опорно-двигательной системы

Воспалительные заболевания :

• Артрит – воспалительный процесс суставов;
• бурсит – воспаление околосуставной сумки;
• миозит – хроническое воспаление мышечной ткани;
• остеомиелит – очаг воспаления расположен в костном мозге.

Дегенеративно-дистрофические заболевания :

• Остеохондроз – в области межпозвонковых дисков идет разрушение косной ткани и хряща;
• остеопороз – дистрофические изменения костей после переломов;
• спондилез – уплотнение поверхностного слоя позвонков.

Травматические заболевания :

• Переломы трубчатых костей, позвонков, отрыв ребер от грудины, ЧМТ с дроблением костей черепа и другие;
• растяжение и разрывы сухожилий;
• ушибы, повреждение волокон мышц;
• смещение костных поверхностей в суставе — вывихи и подвывихи плеча, пальцев, лодыжки, голеностопа и др.

Искривление позвоночника. Из-за нарушения осанки, последствий травм развивается сколиоз – боковое отклонение позвоночного столба.

Плоскостопие – изменение формы стопы, через опущение ее сводов.

Врожденные деформации рук, ног, черепа.

Значение и функции опорно-двигательной системы

Значение опорно-двигательной системы в жизни человека нельзя переоценить. Множество важных функций возложено на мышцы, костные структуры, суставы.

Защитная . Кости и мышцы оберегают внутренние органы от травм. Сердце, легкие окружены мощным каркасом, спинными и грудными мышцами, мочеполовые органы находятся между костями таза, что предотвращает воздействие неблагоприятных факторов. Спинной мозг надежно защищен костномозговым каналом, а полушария главного мозга – черепной коробкой.

Движение . Перемещение человека возможно при содружественной работе поперечнополосатой мускулатуры, костных элементов, их соединений и связок. Какова роль скелетных мышц в работе опорно-двигательной системы? Кости способны осуществлять активные движения только при участии прикрепленных мышц, к которым идут нервные импульсы.

Кроветворение . Тело длинных костей, плоские кости вмещают ростки гемопоэза, которые отвечает за создание клеток крови и иммунной системы.

Депо микроэлементов . Остеоциты участвует в обменных процессах минеральных соединений кальция, фосфора, мышцы – в метаболизме глюкозы, липидов, белков.

Амортизация . Во время бега, прыжков, падений смягчается трение поверхностей, уменьшается нагрузка.

К опорно-двигательному аппарату относятся скелет и мышцы, объединенные в единую костно-мышечную систему. Функциональное значение этой системы заложено в самом ее названии. Скелет и мышцы являются опорными структурами организма, ограничивающими полости, в которых расположены внутренние органы. С помощью опорно-двигательного аппарата осуществляется одна из важнейших функций организма – движение.

Опорно-двигательный аппарат разделяют на пассивную и активную части. К пассивной части относят кости и их соединения, от которых зависит характер движений частей тела, но сами они выполнять движения не могут. Активную часть составляют скелетные мышцы, которые обладают способностью к сокращению и приводят в движение кости скелета (костные рычаги).

Специфика аппарата опоры и движений человека связана с вертикальным положением его тела, прямохождением и трудовой деятельностью. Приспособления к вертикальному положению тела имеются в строении всех отделов скелета: позвоночника, черепа и конечностей. Чем ближе к крестцу, тем массивнее позвонки (поясничные), что вызвано большой нагрузкой на них. В том месте, где позвоночник, принимающий на себя тяжесть головы, всего туловища и верхних конечностей, опирается на тазовые кости, позвонки (крестцовые) срослись в одну массивную кость - крестец. Изгибы создают наиболее благоприятные условия для поддержания вертикального положения тела, а также для выполнения рессорных, пружинящих функций при ходьбе и беге.

Нижние конечности человека выдерживают большую нагрузку и целиком принимают на себя функции передвижения. Они имеют более массивный скелет, крупные и устойчивые суставы и сводчатую стопу. Развитые продольные и поперечные своды стопы имеются только у человека. Точками опоры стопы являются головки плюсневых костей спереди и пяточный бугор сзади. Пружинящие своды стопы распределяют тяжесть, приходящуюся на стопу, уменьшают сотрясения и толчки при ходьбе, сообщают плавность походке. Мышцы нижней конечности обладают большей силой, но вместе с тем и меньшим разнообразием в своем строении, чем мышцы верхней конечности.

Освобождение верхней конечности от функций опоры, приспособление их к трудовой деятельности привели к облегчению скелета, наличию большого количества мышц и подвижности суставов. Рука человека приобрела особую подвижность, которая обеспечивается длинными ключицами, положением лопаток, формой грудной клетки, строением плечевого и других суставов верхних конечностей. Благодаря ключице верхняя конечность отставлена от грудной клетки, в результате чего рука приобрела значительную свободу в своих движениях.

Лопатки расположены на задней поверхности грудной клетки, которая уплощена в передне-заднем направлении. Суставные поверхности лопатки и плечевой кости обеспечивают большую свободу и разнообразие движений верхних конечностей, их большой размах.

В связи с приспособлением верхних конечностей к трудовым операциям их мускулатура функционально более развита. Подвижная кисть человека приобретает особое значение для трудовых функций. Большая роль в этом принадлежит первому пальцу кисти благодаря его большой подвижности и способности противопоставляться остальным пальцам. Функции первого пальца настолько велики, что при его утрате кисть почти теряет способность захватывать и удерживать предметы

Значительные изменения в строении черепа также связаны с вертикальным положением тела, с трудовой деятельностью и речевыми функциями. Мозговой отдел черепа явно преобладает над лицевым. Лицевой отдел менее развит и располагается над мозговым. Уменьшение размеров лицевого черепа связано с относительно небольшими размерами нижней челюсти и других его костей.

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

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

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

Компактное вещество находится в тех костях и в тех их частях, которые выполняют функции опоры и движения, например в диафизах трубчатых костей и местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например в эпифизах трубчатых костей.

Губчатое вещество находится также в коротких (губчатых) и плоских костях. Костные пластинки образуют в них неодинаковой толщины перекладины (балки), пересекающиеся между собой в различных направлениях. Полости между перекладинами (ячейки) заполнены красным костным мозгом. В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости, называемом костномозговой полостью. У взрослого человека различают красный и желтый костный мозг. Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских костей и эпифизов трубчатых костей. Желтый костный мозг (ожиревший) находится в диафизах трубчатых костей.

Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей, или периостом. Она представляет собой тонкую соединительнотканную оболочку, имеющую вид пленки и состоящую из двух слоев – наружного, волокнистого, и внутреннего, костеобразующего.Суставные поверхности кости покрыты суставным хрящом.

Различают кости трубчатые (длинные и короткие), губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные (рис. 10).

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

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

Рис. 10. Виды костей:

1 – длинная (трубчатая) кость; 2 – плоская кость; 3 – губчатые (короткие) кости; 4 – смешанная кость

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

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

Воздухоносные кости имеют в своем теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. Например, лобная, клиновидная, решетчатая кость, верхняя челюсть.

Все соединения костей делятся на три большие группы. Это непрерывные соединения, полусуставы, или симфизы, и прерывные соединения, или синовиальные соединения.

1. Непрерывные соединения костей образованы с помощью различных видов соединительной ткани. Эти соединения прочные, эластичные, но имеют ограниченную подвижность. Непрерывные соединения костей делятся на фиброзные, хрящевые и костные.

Фиброзные соединения:

К хрящевым соединениям (синхондрозам) относятся соединения с помощью хрящей. Например, соединения тел позвонков друг с другом, соединения ребер с грудиной.

Костные соединения (синостозы) появляются по мере окостенения синхондрозов между эпифизами и диафизами трубчатых костей, отдельными костями основания черепа, костями, составляющими тазовую кость, и др.

2. Симфизы также являются хрящевыми соединениями. В толще образующего их хряща имеется небольшая щелевидная полость, содержащая немного жидкости. К симфизам относится лобковый симфиз.

3. Суставы, или синовиальные соединения , представляют собой прерывные соединения костей, прочные и отличающиеся большой подвижностью. Все суставы имеют следующие обязательные анатомические элементы: суставные поверхности костей, покрытые суставным хрящом; суставная капсула; суставная полость; синовиальная жидкость (рис. 11).

Рис. 11. Соединения костей:

а – синдесмоз; б – синхондроз; в – сустав; 1– надкостница; 2 – кость; 3 – волокнистая соединительная ткань; 4 – хрящ; 5 – синовиальный слой; 6 – фиброзный слой сумки; 7– суставные хрящи; 8 – полость сустава

В скелете человека различают четыре отдела: скелет головы (череп), скелет туловища, скелет верхних и нижних конечностей (рис. 12).

Рис. 12. Скелет человека. Вид спереди:

1 – череп; 2 – позвоночный столб; 3 – ключица; 4 – ребро; 5 – грудина; 6 – плечевая кость; 7 – лучевая кость; 8 – локтевая кость; 9 – кости запястья; 10 – пястные кости; 11 – фаланги пальцев кисти; 12 – подвздошная кость; 13 – крестец; 14 – лобковая кость; 15 – седалищная кость; 16 – бедренная кость; 17 – надколенник; 18 – большеберцовая кость; 19 – малоберцовая кость; 20 – кости предплюсны; 21 – плюсневые кости; 22 – фаланги пальцев стопы

Скелет туловища включает позвоночник, грудину и ребра.

Позвоночный столб является основным стержнем, костной осью тела и его опорой. Он защищает спинной мозг, составляет часть стенок грудной, брюшной и тазовой полостей и, наконец, участвует в движении туловища и головы.

Позвоночник новорожденного, как и взрослого, состоит из 32-33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 3-4 копчиковых). Особенностью позвоночника ребенка первого года жизни является практическое отсутствие изгибов. Они формируются постепенно, в процессе индивидуального развития ребенка. Первой образуется шейная кривизна (выпуклостью вперед, лордоз), когда у ребенка появляется возможность удерживать в вертикальном положении голову. К концу первого года жизни формируется поясничная кривизна (также выпуклостью вперед), необходимая для реализации позы стояния и акта прямохождения. Грудная кривизна (выпуклостью назад, кифоз) формируется позже. Позвоночник ребенка этого возраста еще очень эластичен, и в лежачем положении его изгибы сглаживаются. Недостаток двигательной активности в этом возрасте отрицательно сказывается на развитии нормальной кривизны позвоночного столба.

Изгибы позвоночного столба человека являются приспособлениями для сохранения равновесия при вертикальном положении тела и пружинящим механизмом для устранения толчков для тела, головы и головного мозга при ходьбе, прыжках и других резких движениях.

Рост позвоночника наиболее интенсивно происходит в первые два года жизни. При этом сначала все отделы позвоночника растут относительно равномерно, а, начиная с 1,5 лет рост верхних отделов – шейного и верхнегрудного – замедляется, и увеличение длины происходит в большей мере за счет поясничного отдела. Следующий этап ускорения роста позвоночника – период «полуростового» скачка. Последнее вытягивание позвоночника происходит на начальных этапах полового созревания, после чего рост позвонков замедляется.

Окостенение позвоночников продолжается в течение всего детского возраста, причем до 14 лет окостеневают только их средние части. Завершается окостенение позвонков только к 21-23 годам. Изгибы позвоночника, начавшие формироваться на 1-м году жизни, полностью формируются в возрасте 12 –14 лет, т. е на начальных стадиях полового созревания.

Кости грудной клетки представлены 12 парами ребер и грудиной, а также грудными позвонками. Семь пар верхних ребер передними своими концами достигают грудины. Эти ребра называют истинными ребрами . 8-10 ребра грудины не достигают, они соединяются с вышележащими ребрами, поэтому они получили название ложных ребер . 11 и 12 ребра заканчиваются в мышцах передней брюшной стенки, их передние концы остаются свободными. Эти ребра отличаются большой подвижностью, их называют колеблющимися ребрами.

Грудина, 12 пар ребер и 12 грудных позвонков, соединяясь между собой при помощи суставов, хрящевых соединений и связок, образуют грудную клетку.

У новорожденного грудная клетка имеет коническую форму, причем ее размер от грудины до позвоночника больше, чем поперечный. У взрослого человека – наоборот. По мере роста ребенка форма грудной клетки меняется. Коническая форма грудной клетки после 3-4 лет сменяется на цилиндрическую, а к 6 годам пропорции грудной клетки становятся похожими на пропорции взрослого человека. К 12-13 годам грудная клетка приобретает ту же форму, что у взрослого.

Скелет верхних конечностей состоит из пояса верхних конечностей (плечевого пояса) и свободных верхних конечностей. Пояс верхних конечностей с каждой стороны имеет две кости – ключицу и лопатку. Со скелетом туловища соединяется суставом только ключица. Лопатка как бы вставлена между ключицей и свободной частью верхней конечности.

Скелет свободной части верхней конечности состоит из плечевой кости, костей предплечья (локтевая, лучевая кости ) и кисти (кости запястья, пясти и фаланги пальцев) .

Окостенение свободных конечностей продолжается до 18-20 лет, причем ранее всего окостеневают ключицы (практически еще внутриутробно), затем – лопатки и последними – кости кисти. Именно эти мелкие кости служат объектом рентгенографического исследования при определении «костного» возраста. На рентгенограмме эти мелкие косточки у новорожденного только намечаются и становятся ясно видимыми только к 7 годам. К 10-12 годам выявляются половые различия, которые заключаются в более быстром окостенении у девочек по сравнению с мальчиками (разница составляет примерно 1 год). Окостенение фаланг пальцев завершается в основном к 11 годам, а запястья – в 12 лет, хотя отдельные зоны продолжают оставаться не окостеневшими до 20-24 лет.

Скелет нижних конечностей состоит из пояса нижних конечностей (парная тазовая кость) и свободной части нижних конечностей (кости бедра – бедренная кость, голени – большеберцовая и малоберцовая кость, и стопы – кости предплюсны, плюсны и фаланг пальцев). Таз состоит из крестца и неподвижно соединенных с ним двух тазовых костей. У детей каждая тазовая кость состоит из трех самостоятельных костей: подвздошной, лобковой, седалищной. Их сращение и окостенение начинается с 5-6 лет, а завершается к 17-18 годам. Крестец у детей также еще состоит из несросшихся позвонков, которые соединяются в единую кость в подростковом возрасте. Половые различия в строении таза начинают проявляться в возрасте 9 лет. Порядок и сроки окостенения свободных нижних конечностей в целом повторяют закономерности, характерные для верхних.

Череп, образованный парными и непарными костями, защищает от внешних воздействий головной мозг и органы чувств, дает опору начальным отделам пищеварительной и дыхательной систем и образует вместилища для органов чувств.

Череп условно подразделяют на мозговой и лицевой отделы . Мозговой череп является вместилищем для головного мозга. С ним неразрывно связан лицевой череп, служащий костной основой лица и начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем.

Мозговой отдел черепа взрослого человека состоит из четырех непарных костей - лобной, затылочной, клиновидной, решетчатой и двух парных – теменной и височной.

В образовании лицевого отдела черепа участвуют 6 парных костей (верхнечелюстная, небная, скуловая, носовая, слезная, нижняя носовая раковина), а также 2 непарные (сошник и нижняя челюсть). К лицевому отделу черепа относится также подъязычная кость.

Череп новорожденного состоит из нескольких отдельных костей, соединенных мягкой соединительной тканью. В тех местах, где сходятся 3-4 кости, эта перепонка особенно велика, такие зоны называют родничками . Благодаря родничкам кости черепа сохраняют подвижность, что имеет важнейшее значение при родах, так как голова плода в процессе родов должна пройти через очень узкие родовые пути женщины. После рождения роднички зарастают в основном к 2-3 месяцам, но самый большой из них – лобный – только к возрасту 1,5 лет.

Мозговая часть черепа детей значительно более развита, чем лицевая. Интенсивное развитие лицевой части происходит в период полуростового скачка, и особенно – в подростковом периоде под воздействием гормона роста. У новорожденного объем мозгового отдела черепа в 6 раз больше объема лицевого, а у взрослого – в 2-2,5 раза.

Голова ребенка относительно очень велика. С возрастом существенно изменяется соотношение между высотой головы и ростом.

Скелетная мышца – это орган, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью и содержащий соединительную ткань, нервы и сосуды. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своем сокращении приводят костные рычаги в движение. Мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, перемещают костные рычаги при ходьбе, беге и других движениях, выполняют глотательные, жевательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике, вырабатывают тепло.

Каждая мышца состоит из большого числа мышечных волокон, собранных в пучки и заключенных в соединительнотканные оболочки; множество пучков образуют единую мышцу. В каждой скелетной мышце различают активно сокращающуюся часть – брюшко и несокращающуюся часть - сухожилия. Брюшко обильно оплетено кровеносными сосудами, здесь интенсивно идет обмен веществ. Сухожилия представляют собой плотные тяжи из соединительной ткани, неупругие и нерастяжимые, с помощью которых мышцы прикрепляются к костям. Они меньше снабжаются кровью и обмен веществ здесь вялый. Снаружи мышца покрыта соединительно-тканным футляром – фасцией .

Общепринятой классификации мышц нет. Они подразделяются по их положению в теле человека, форме и функции.

Классификация мышц

Мышцы тела человека развиваются из среднего зародышевого листка (мезодермы). Мышцы в онтогенезе растут иначе, чем другие ткани: если у большинства этих тканей по мере развития снижаются темпы роста, то у мышц максимальная скорость роста приходится на заключительный пубертатный скачок роста. В то время как, например, относительная масса мозга у человека от рождения до взрослого состояния снижается с 10 до 2 %, относительная масса мышц возрастает с 22 до 40 %.

Интенсивный рост волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатном периоде. Начиная с 14-15 лет микроструктура мышечной ткани практически не отличается от микроструктуры взрослого человека. Однако утолщение мышечных волокон может продолжаться до 30-35 лет.

Более крупные мышцы формируются всегда раньше мелких. Например, мышцы предплечья и плеча формируются быстрее мелких мышц кисти.

С возрастом изменяется мышечный тонус. У новорожденного он повышен, а мышцы, вызывающие сгибание конечностей, преобладают над мышцами-разгибателями, поэтому движения детей достаточно скованны. С возрастом увеличивается тонус мышц-разгибателей и формируется их баланс с мышцами-сгибателями.

В 15-17 лет заканчивается формирование опорно-двигательного аппарата. В процессе его развития изменяются двигательные качества мышц: сила, быстрота, выносливость, ловкость. Развитие их происходит неравномерно. Прежде всего, развиваются быстрота и ловкость движений, позже всего – выносливость.

Существует две разновидности недостаточной двигательной активности: гипокинезия - недостаток мышечных движений, гиподинамия - недостаток физического напряжения.

Обычно, гиподинамия и гипокинезия сопровождают друг друга и действуют совместно, поэтому заменяются одним словом (как известно, наиболее часто употребляется понятие «гиподинамия»). Это атрофические изменения в мышцах, общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости, изменение водно-солевого баланса, системы крови, деминерализация костей и т.д. В конечном счете, снижается функциональная активность органов и систем, нарушается деятельность регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшается устойчивость к различным неблагоприятным факторам; уменьшается интенсивность и объем афферентной информации, связанной с мышечными сокращениями, нарушается координация движений, снижается тонус мышц (тургор), падает выносливость и силовые показатели.

Наиболее устойчивы к развитию гиподинамических признаков мышцы антигравитационного характера (шеи, спины). Мышцы живота атрофируются сравнительно быстро, что неблагоприятно сказывается на функции органов кровообращения, дыхания, пищеварения.

В условиях гиподинамии снижается сила сердечных сокращений в связи с уменьшением венозного возврата в предсердия, сокращаются минутный объем, масса сердца и его энергетический потенциал, ослабляется сердечная мышца, снижается количество циркулирующей крови в связи с застаиванием ее в депо и капиллярах. Тонус артериальных и венозных сосудов ослабляется, падает кровяное давление, ухудшаются снабжение тканей кислородом (гипоксия) и интенсивность обменных процессов (нарушения в балансе белков, жиров, углеводов, воды и солей).

Уменьшается жизненная емкость легких и легочная вентиляция, интенсивность газообмена. Все это ослаблением взаимосвязи двигательных и вегетативных функций, неадекватностью нервно-мышечных напряжений. Таким образом, при гиподинамии в организме создается ситуация, чреватая "аварийными" последствиями для его жизнедеятельности. Если добавить, что отсутствие необходимых систематических занятий физическими упражнениями связано с негативными изменениями в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структурах и образованиях, то становится понятно, почему снижаются общие защитные силы организма и возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается способность поддерживать высокую умственную или физическую работоспособность.

Недостаток двигательной активности в нашей стране характерен для большинства городского населения и, особенно, для лиц, занятых умственной деятельностью. К ним относятся не только работники умственного труда, но также школьники и студенты, основной деятельностью которых является учеба.

Развитие опорно-двигательного аппарата у детей нередко происходит с нарушениями, среди которых наиболее частые – нарушение осанки и плоскостопие.

Осанка – привычное положение тела при сидении, стоянии, ходьбе – начинает формироваться с раннего детства и зависит от формы позвоночника, равномерности развития и тонуса мускулатуры торса. Нормальной , или правильной , считается осанка, которая наиболее благоприятна для функционирования, как двигательного аппарата, так и всего организма. Она характеризуется изгибами позвоночника, расположенными параллельно и симметрично (без выпячивания нижнего края) лопатками, развернутыми плечами, прямыми ногами и нормальными сводами стоп. При правильной осанке глубины шейного и поясничного изгибов позвоночника близки по значению и колеблются у детей дошкольного возраста в пределах 3-4 см.

Неправильная осанка плохо сказывается на работе внутренних органов: затрудняется работа сердца, легких, желудочно-кишечного тракта, уменьшается ЖЕЛ, снижается обмен веществ, появляются головные боли, повышается утомляемость, падает аппетит, ребенок становится вялым, апатичным, избегает подвижных игр.

Признаки неправильной осанки: сутулость, усиление естественных изгибов позвоночника в грудной (кифотическая осанка) или поясничной (лордическая осанка) области называемое сколиозом .

Выделяют несколько видов неправильной осанки (рис. 13):

- сутулая – кифоз грудного отдела увеличен, грудная клетка уплощена, плечевой пояс сдвинут кпереди;

- кифотическая – весь позвоночник кифозирован;

- лордотическая – усилен лордоз поясничного отдела, таз наклонен кпереди, живот выпячен вперед, грудной кифоз сглажен;

- выпрямленная – физиологические изгибы слабо выражены, голова наклонена кпереди, спина плоская;

- сколиозтическая – боковое искривление позвоночника или его сегментов, отмечаетсяразличная длина конечностей, на разном уровне располагаются надплечья, углы лопаток и ягодичные складки.

Наблюдаются три степени нарушения осанки.

1. Изменен лишь тонус мышц. Все дефекты осанки исчезают, когда человек выпрямляется. Нарушение легко исправляется при систематических занятиях корригирующей гимнастикой.

2. Изменения в связочном аппарате позвоночника. Изменения могут быть исправлены лишь при длительных занятиях корригирующей гимнастикой под руководством медицинских работников.

3. Характеризуется стойкими изменениями в межпозвоночных хрящах и костях позвоночника. Изменения не исправляются корригирующей гимнастикой, а требуют специального ортопедического лечения.

Рис. 13.Типы осанки:

1 – нормальная; 2 – сутулая; 3 – лордическая; 4 – кифотическая;

5 – сколиотическая

Чтобы не допустить дефектов в осанке, необходимо с раннего возраста осуществлять профилактические мероприятия, способствующие правильному развитию опорно-двигательного аппарата ребенка. Детей в возрасте до 6 месяцев, особенно страдающих рахитом, нельзя сажать, до 9-10 месяцев – надолго ставить на ноги, при обучении ходьбе не следует водить их за руку, так как положение тела становится асимметричным. Не рекомендуется укладывать их спать на очень мягкой кровати или на прогибающейся раскладушке. Малыши не должны продолжительное время стоять и сидеть на корточках на одном месте, ходить на большие расстояния, переносить тяжести. Одежда должна быть свободной, не сковывающей движения.

Плоскостопие . Важное значение для формирования осанки имеет состояние стоп. Форма стопы зависит от ее мышц и связок. При нормальной форме стопы нога опирается на наружный продольный свод, который обеспечивает эластичность походки. При плоскостопии нарушается и понижается опорная функция стопы, ухудшается ее кровоснабжение, отчего появляются боли в ногах, судороги.

Стопа становится потливой, холодной, синюшной. Боли могут возникнуть не только в топе, но и в икроножных мышцах, коленных суставах, пояснице. У детей 3-4 лет на подошве стопы развита так называемая жировая подушка, поэтому определить у них плоскостопие по отпечатку стопы невозможно.

Плоскостопие редко бывает врожденным. Причинами могут быть рахит, общая слабость, пониженное физическое развитие, а также излишняя тучность.

Для предупреждения плоскостопия детская обувь должна плотно облегать ногу, но не быть тесной, иметь жесткий задник, эластичную подошву и каблук не выше 8 мм. Не рекомендуется носить обувь с узкими носами или жесткой подошвой.

Хорошо укрепляют стопы прохладные ежедневные ванны с последующим массажем, хождение босиком по рыхлой почве, гальке, коврику с бугристой поверхностью. При начальной форме плоскостопия применяют исправляющие форму стельки – супинаторы. Их подбирает индивидуально по гипсовому слепку врач-ортопед. Существуют специальные упражнения, укрепляющие связки и мышцы стопы (пальцами ног собрать в комок кусочек материи или поднять ими карандаш, лежащий на полу).

Задания для самоконтроля:

1. Отметьте, в состав каких органов могут входить следующие виды тканей:

2. Ответьте на вопросы:

а) Как называется жидкая часть клетки?

б) Какого вещества больше всего (в %) в клетке?

в) Какое органическое соединение является основным строительным материалом клетки?

г) В какой части клетки помещаются хромосомы?

д) В каком органоиде синтезируются белки?

е) Как называется поверхностная часть клетки?

ж) Что относится к основным частям клетки?

з) Неорганическое соединение, играющее существенную, многообразную роль в жизни клетки, является растворителем и непосредственным участником многих химических реакций.

и) Какие виды мышечных тканей образуют скелетные мышцы, мышцы стенки желудка, мочевого пузыря, сердца?

к) Клетки какой ткани легко перемещаются в межклеточном пространстве?

л) Клетки какой ткани плотно прилегают друг к другу, выстилая протоки желез?

Вся совокупность костей и их соединений (суставов, связок, мускулатуры), координируемая взаимосвязанными нервными структурами - так в анатомии характеризуется опорно-двигательная система (опорно-двигательный аппарат, локомоторная система). Исполняя роль защитника внутренних органов, этот аппарат претерпевает большие нагрузки и подвержен действию возрастных изменений в большей мере, чем другие системы организма. Нарушения функциональной способности скелетно-мышечного аппарата приводят к ухудшению подвижности, поэтому важно предупредить их в самом начале.

Что такое опорно-двигательная система

Мышечный каркас, соединенный определенным образом с костным скелетом посредством суставов и сухожилий, представляет собой опорно-двигательный аппарат. Благодаря слаженной работе ЦНС и окончаний костных рычагов осуществляется осознанная подвижность всех частей тела. На макроскопическом уровне структуру костей можно представить так:

• надкостница - плотная ткань, покрывающая трубчатые кости, идущие от нее нервные окончания проникают внутрь через микро-отверстия;
• компактная ткань - вещество коркового слоя кости, обеспечивает хранение химических элементов;
• трабекулярное вещество - губчатая ткань, состоящая из костных перегородок, расположенных в пространстве определенным образом, чтобы обеспечить сохранность артериальных каналов и костного мозга.

Строение

Кости, в своей совокупности, скелет, мышцы и соединительные структуры - вот, что входит в состав опорно-двигательной системы. Своим названием костно-мышечный аппарат обязан основообразующим элементам, к которым помимо основных составляющих относятся такие соединения:

• синартрозы;
• суставы;
• сухожилия;
• связки.

Активная часть опорно-двигательного аппарата

Мышцы, диафрагма, стенки органов составляют активную часть локомоторной системы. Мышечное волокно, состоящее из сократительных нитей, обеспечивает функцию движения всех частей опорно-двигательного аппарата, включая мимику лицевого отдела. Химическая энергия под воздействием импульсов головного и спинного мозга преобразуется в механическую, чем достигается подвижность системы.

Пассивная часть

Скелет, образованный костями разного вида, - это пассивная часть костно-мышечной системы. Структурными элементами этой области являются:

• череп;
• позвоночник;
• грудная клетка (ребра и грудина);
• конечности (верхние состоят из костей предплечья, плеча, кисти, нижние - из костей бедренных, голени, стопы).

Функции

Понять, какие функции выполняет система органов движения, можно исходя из ее названия, но обеспечение возможности совершать двигательные действия - далеко не исчерпывающий список всего функционала опорно-двигательного аппарата, который описан в таблице:

Функции опорно-двигательной системы	Значение для организма
	Обеспечивает фиксирование внутренних органов, мышц, сухожилий и связок
Защитная	Препятствует повреждению органов
Локомоторная	Под влиянием нервных импульсов достигается взаимодействие костей и связок, приводящих в движение мышцы
Рессорная	Снижает степень нагрузки, приходящейся на связки во время двигательной активности, уменьшает сотрясение органов
Гемопоэз	Защищает красный костный мозг, где появляются новые клетки крови
Метаболическая	Участвует в обменных процессах, обеспечивает постоянный состав крови
Запасающая	Образование запаса минеральных соединений

Условия правильного формирования опорно-двигательной системы

Невзирая на то, что кости кажутся постоянной субстанцией, они на протяжении всей жизни обновляются и изменяются. Каждые 10 лет происходит полная замена структурной костной системы, и для правильного формирования ее химического состава необходимы определенные условия. Придерживаясь приведенных ниже правил, можно продлить здоровье опорно-двигательного аппарата и предотвратить развитие нарушений функциональности его отделов:

• употребление пищи, содержащей достаточное количество кальция и фосфора;
• обеспечение поступления в организм жизненно необходимых витаминов;
• поддержание мышечной активности;
• контроль уровня стресса;
• соблюдение режима отдыха;
• отказ от вредных привычек.

Нарушения опорно-двигательной системы

Причины, провоцирующие возникновение нарушений костно-мышечной системы, подразделяются на внутренние и внешние. К внутренним относятся те, которые оказывают воздействие на внутренние органы и системы, способствуя повреждениям костной ткани. Это может быть недостаток необходимых витаминов и минералов в организме (например, рахит - форма авитаминоза, при которой теряется прочность костей, причиной является недостаток витамина Д). Внешние причины - это неконтролируемые человеком события, влияющие на целостность костей опорно-двигательного аппарата, т.е. травмы.

Неправильное положение тела во время движения или в период покоя (осанка) и уплощение подошвы (плоскостопие) оказывают постепенное, но постоянное деформирующее воздействие на локомоторную систему. Все повреждения, повлекшие за собой нарушения скелетно-мышечной системы, могут привести к развитию серьезных заболеваний, если не ликвидировать их на ранних этапах.

Заболевания

Частичное или полное ограничение одной из функций опорно-двигательного аппарата является симптомом заболевания. Причина его появления подразделяет болезни на первичные и вторичные. Если эта патология возникает вследствие нарушений локомоторной системы, то она считается первичной. Вторичными являются те заболевания опорно-двигательной системы, которые вызваны сопутствующими факторами. Симптоматика, вероятные причины и предполагаемые способы лечения изложены в таблице:

Название заболевания локомоторной системы	Симптомы болезни	Причинные факторы	Способ лечения
Ревматоидный артрит	Деструктивные процессы соединительной ткани мелких суставов	Наследственность, инфекции, поражающие иммунную систему	Хирургическое вмешательство, терапия, направленная на снижение болевого синдрома
	Воспалительные процессы, возникающие в суставных синовиальных сумках	Травмы, повторяющиеся механические повреждения	Антибиотикотерапия, гормональные препараты
	Неподвижность, костное сращение	Посттравматические инфекционные поражения	Оперативное лечение
Остеоартрит (остеоартроз)	Дегенерация, происходящая в хрящевых тканях, хрящевой разрыв	Возрастные изменения, генетическая предрасположенность, последствия травм	Физиотерапия, лечебная гимнастика
	Воспаление мускулатуры, сопровождающееся болью при мышечном сокращении	Переохлаждение, подверженность длительному мышечному напряжению (спортивные нагрузки, определенный род деятельности)	Медикаментозное лечение с применением анальгетиков и обезболивающих препаратов
Тендинит	Развитие дистрофии сухожилий	Иммунологические инфекции, неврологические расстройства	Компрессия поврежденной области, при хронической форме необходим прием анальгетиков и противовоспалительных средств
Остеопороз	Нарушение строения костной ткани на микроскопическом уровне	Гормональные сбои, воздействие вредных привычек, авитаминоз	Гормональная терапия, прием витаминосодержащих препаратов

Комплексный подход к лечению

Появление первых болевых ощущений, чувства дискомфорта при движениях, должны служить поводом для обращения к врачу. Большинство болезней всех отделов опорно-двигательного аппарата легко можно излечить в начальной стадии патологического процесса. Медицина предлагает ряд профилактических и лечебных мер, направленных на оздоровление позвоночника, среди которых эффективными являются следующие:

• иглотерапия;
• мануальные массажи;
• воздействие природных и искусственно создаваемых факторов (магнитотерапия, ультразвук, ток, лазер);
• лечебная физкультура;
• протезирование и другие виды хирургического вмешательства;
• лекарственные препараты.

Видео

Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Развитие опорно-двигательной системы в значительной степени зависит от степени двигательной активности, питания, деятельности желез внутренней секреции. Особое значение для формирования скелета и развития мышц имеют физические упражнения и труд. При постоянной нагрузке на организм сильнее развиваются мышцы тела, крепче становятся кости скелета. При регулярных занятиях физическим трудом, физкультурой человек становится более выносливой, работоспособнее благодаря лучшему кровоснабжению мышц и развитию их физических качеств. Работа, физические упражнения развивают и внутренние мышцы, ведет к совершенствованию всех функций организма и деятельности систем органов. Физическая работа является единственным физиологическим средством снятия эмоционального напряжения, благодаря чему нервная система будет находиться в оптимальном состоянии и сможет обеспечивать четкую регуляцию работы мышц. Систематические занятия физкультурой повышают защитные свойства крови и кожи, устойчивость организма к недостатку кислорода, к низким и высоким температурам, к проникающей радиации.

Помните ! Занятия физическими упражнениями и связанное с ними физическую нагрузку благотворно влияют на организм лишь тогда, когда их объем, интенсивность, продолжительность соответствуют возрасту и состоянию здоровья.

Одним из самых вредных факторов, негативно влияет на процессы роста и развития человека, на продолжительность ее жизни, состояние организма, является гиподинамия - снижена двигательная активность. В наше время она в основном является следствием освобождения человека от тяжелого физического труда и развития транспорта. Особенно негативно продолжалась гиподинамия влияет на сердечно-сосудистую систему (ослабляется сила сокращений сердца, уменьшается его работоспособность, снижается тонус сосудов), а также на обмен веществ и энергии. Гиподинамия снижает не только физическую, но и умственную работоспособность, жизненный тонус, а это приводит к ограничению социальной активности, стремление преодолевать трудности. Влияние гиподинамии сказывается на каждой системе организма человека.

Каждому человеку свойственна определенная осанка, то есть положение тела во время стояния, сидения, ходьбы, работы. Осанка определяется развитием скелета и мышц. Признаками правильной осанки является умеренные изгибы позвоночника, развернутые плечи, прямые ноги с нормальным сводом стопы. Формируется осанка в детском и юношеском возрасте и может меняться в течение жизни. Недостатки осанки возникают, в основном, из-за несоблюдения гигиенических правил.

причины нарушений	Правила предотвращения нарушений осанки
1. Несоблюдение правил сидения за рабочим столом или партой (неправильная поза, постоянная сутулость и згорбленисгь). 2. Несоответствие высоты стола роста ребенка. 3. Плохое освещение. 4. Постоянное ношение тяжелого портфеля в одной руке. 5. сна на слишком мягком или вогнутой постели. 6. Недостаточное питание и нехватка витаминов	1. Регулярно заниматься физкультурой, никогда не згорблюватися, за столом сидеть ровно, не гнуться в сторону. 2. Устраивать рабочие места в соответствии с санитарными нормами. 3. Пользоваться ранцем или равномерно нагружать обе руки. 4. Не спать на вогнутой постели. 5. Соблюдать рационального питания

Искривление позвоночника - это нарушение, при которых увеличиваются физиологические изгибы позвоночника или появляются новые. Здоровый позвоночник имеет четыре умеренные изгибы, которые помогают ему быть упругим и уравновешивать центр тяжести тела. Шейный и поясничный отделы изогнутые несколько вперед, одновременно грудной и крестцовый изогнутые назад. Увеличены или аномальные изгибы могут быть врожденной недостатком, следствием ослабления опорно-двигательного аппарата или заболеваний костей. Различают следующие основные типы нарушения осанки: поясничный лордоз - избыточный изгиб позвоночника вперед в поясничном отделе; грудной кифоз - чрезмерный изгиб позвоночника назад в грудном отделе; сколиоз - боковые искривления позвоночника.

Плоскостопие - уплощение свода стопы. Вследствие плоскостопия сжимаются кровеносные сосуды, нарушается кровообращение стопы, постоянно раздражаются ее нервные окончания, вызывает болевые ощущения в ступни, косточках, голенях и изменение походки. Плоскостопие развивается вследствие слабости мышц стопы, большой массы тела, ношение обуви на высоком каблуке.

Основными заболеваниями костной системы является врожденные, дистрофические, воспалительные и опухолевые.

Врожденные болезни составляют группу поражений, основным признаком которых является нарушение развития отдельных костей или всего скелета во внутриутробном развитии и после рождения. Причины этих поражений полностью не изучены, но известно, что они нередко связаны с родственными браками; возникают эти болезни и в результате воздействия на организм беременных женщин вредных факторов (травм, химических агентов, нервных перегрузок, курения, алкоголя).

Дистрофические заболевания развиваются при нарушении питания костной ткани. Примером таких поражений является рахит, артроз, остеохондроз и др. К дистрофических болезней относится большая группа так называемых остеохондропатий, которые наблюдаются, в основном, у детей и подростков. Они обусловлены нарушением питания того или иного участка костной системы, в результате этого омертвевает, размягчается и под действием нагрузки деформируется. Позже она заменяется здоровой костной тканью, но искривление остается. Примером таких заболеваний является сколиоз, лордоз, кифоз, плоскостопие.

С воспалительных заболеваний чаще всего встречаются остеомиелит и туберкулез костей и суставов. Воспаление костной ткани может развиваться также, как осложнения перенесенных инфекционных заболеваний. Иногда они возникают при попадании возбудителей инфекции на обнаженную костную поверхность при открытых переломах.

Механические повреждения костной системы наблюдаются часто. К ним относят различные переломы костей, вывихи суставов, растяжения связок. Удар - это повреждения мягких тканей, часто сопровождается кровоизлияниями под кожу. Признаками ударов является припухлость, боль, кровоизлияния под кожу. При ударах следует немедленно приложить что-то холодное, потом плотно забинтовать сустав и обратиться к врачу. Вывих - выход суставной головки из суставной впадины. Признаками вывихов является изменение формы сустава, боль. При оказании первой помощи сначала прикладывают холод, затем фиксируют сустав неподвижно и доставляют пострадавшего в больницу. Упражнения вывихов без врача не допускается. Перелом кости - это нарушение целостности костей. Различают переломы травматические и патологические:

■ травматические переломы - возникают вследствие неожиданной действия значительной механической силы на здоровую кость; делятся на закрытые (без поражения кожи) и открытые (наблюдается ранения кожи в зоне перелома)

■ патологические переломы - возникают в костях, ослабленные каким патологическим процессом, в случае незначительной травмы и даже спонтанно.

Для переломов характерны резкая боль, усиливающаяся при движениях и нагрузках, появление отека, патологическая подвижность костей, изменение их положения. По открытого перелома кости могут торчать из раны.

Заболевания мышц могут возникать в результате нарушений обмена веществ, воспалительных процессов, травм, при закупорке крупных артерий и др. Незначительная двигательная активность может приводить к атрофии мышц. К наиболее распространенных заболеваний мышечной системы принадлежит воспаление мышц - миозит. Повреждение мышц бывает и в виде ушибов и разрывов.

Кровь, нужно знать, это особый сок...

5.2.1. Строение и функции опорно-двигательной системы.

5.2.2.Кожа, ее строение и функции.

5.2.3. Строение и функции системы органов кровообращения и лимфообращения.

5.2.4. Размножение и развитие организма человека.

Строение и жизнедеятельность опорно-двигательной системы

Опорно-двигательная система обеспечивает опору тела о землю, поддержание его формы и пе­ремещение в пространстве, защищает внутренние органы, а также выполняет кроветворную и терморегуляторную функции и принимает участие в процессах обмена веществ. Она делится на ак­тивную (скелет и его соединения) и пассивную (мышцы) части.

Химический состав, строение и классификация костей. В состав костей входят неорганиче­ские и органические вещества. Неорганические вещества костей в основном представлены водой (около 20%) и солями кальция, придающими костям прочность, а органические вещества ко­стей - это в большинстве своем белки, обеспечивающие их эластичность.

Большая часть костной ткани организма человека организована в кост­ные пластинки, состоящие из клеток-остеоцитов и костного межклеточ­ного вещества, содержащего известковые образования и белковые волок­на. Основной единицей строения кости является остеон, образованный 5-20 вложенными друг в друга цилиндрическими костными пластинками. В центре остеона расположен канал с проходящими в нем сосудами. Из остеонов состоят более крупные элементы кости - костные перекладины. В зависимости от расположения последних различают компактное и губ­чатое костные вещества.

В компактном веществе костные перекладины расположены плотно, тогда как в губчатом веществе они формируют ажурную сеть, позволяю­щую не только уменьшить массу кости, но и рационально перераспреде­лить нагрузки, которым она подвергается.

С учетом особенностей строения кости скелета делятся на трубчатые, плоские, губчатые и смешанные. К плоским костям относится лопатка, к губчатым - ключица, ребра, грудина, кости кисти и стопы, а к смешан­ным - позвонки. Трубчатые кости характерны для плеча, предплечья, бедра и голени, на них наиболее удобно рассматривать внутреннее строе­ние кости.

В трубчатой кости выделяют головки, тело и места перехода головок в тело - шейки (рис. 5.19). Основу кости составляет компактное вещество, головки под ним заполнены губчатым веществом, тогда как тело остается полым. У новорожденного ребенка все внутреннее пространство кости за­нимает красный костный мозг, выполняющий кроветворную функцию, однако у взрослых людей он сохраняется только между перекладинами губчатого вещества, а в костномозговой полости в теле кости его замещает желтый костный мозг. Снаружи тело кости покрыто надкостницей, а суставные поверхности головок - хрящом. Деление клеток надкостницы обеспечивает рост кости в толщину, тогда как растяжение кости связано в основном с хрящевыми прослойками, которые сохранились от рождения, и перестрой­кой костной ткани. В целом, кость является таким же органом, как и сердце, печень и почки, поэтому она обильно снабжается кровью и иннервируется.

Соединения костей в зависимости от строения и выполняемых функций делят на неподвиж­ное, полуподвижное и подвижное. Неподвижное соединение, или шов, характеризуется прочнымсрастанием костей (кости черепа и таза). Полуподвижное соединение ко­стей осуществляется с помощью хрящевых прокладок (позвоночник). Под­вижное соединение, или сустав, образовано суставными поверхностями костей (головками), покрытыми хрящом, суставной сумкой и заполнено суставной жидкостью. Суставная жидкость выделяется суставной сумкой для снижения силы трения суставных поверхностей (рис. 5.20). Суставы характерны не только для конечностей, они есть, например, и в местах сочленения нижней челюсти с черепом.

Строение скелета. В скелете человека различают скелет головы (череп), скелет туловища и скелеты конечностей (рис. 5.21).

Череп защищает от внешних воздействий головной мозг и органы чувств, а также является опорой лица, начальных отделов пищеварительной и дыхательной си­стем. В черепе выделяют лицевой и мозговой отделы. Лицевой отдел образован парными носовы­ми, скуловыми, слезными и верхнечелюстными костями, а также непарной нижнечелюстной ко­стью, которая сочленяется с верхнечелюстной двумя суставами. В мозговой отдел входят парные теменные и височные кости, а также непарные лобная и затылочная (рис. 5.22).

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник связывает части тела между собой, выполняет защитную и опорную функции для спинного мозга и спинномозго­вых нервов, поддерживает голову, служит для прикрепления конечностей, перераспределяет тя­жесть тела на нижние конечности, а также обусловливает возможность прямохождения. У человека позвоночник состоит из 33-34 позвонков.

Типичный позвонок (рис. 5.23) имеет тело и дугу, которая замы­кает позвоночное отверстие, а также отростки. Совокупность позво­ночных отверстий образует позвоночный канал, в котором проходит спинной мозг. Отростки служат для прикрепления мышц и соедине­ния позвонков, хотя между ними имеются и хрящевые прокладки - межпозвоночные диски.

Позвоночник делится на пять отделов: шейный, грудной, пояснич­ный, крестцовый и копчиковый (рис. 5.24). В шейном отделе насчиты­вается 7 позвонков, он обеспечивает движение головы. В связи с тем что первый и второй позвонки шейного отдела - атлант и эпистрофей соответственно - обеспечивают поворот головы, они имеют особое строение. Грудной отдел образован 12 позвонками, к которым при­крепляются парные ребра. В поясничном отделе 5 позвонков. Крест­цовый отдел также содержит 5 сросшихся позвонков, тогда как коп­чиковый - 4-5. В связи с прямохождением величина тела позвонков постепенно увеличивается к крестцовому отделу, тогда как в копчиковом отделе позвонки вновь становятся меньше, поскольку они не несут существенной нагрузки.

Грудную клетку образуют ребра и грудина, однако десять пар ребер из двенадцати тем или иным образом сочленяются с грудиной, а две пары заканчиваются в толще мышц, не достигая ее. С одной стороны, грудная клетка защищает органы грудной полости, а с другой - движения ре­бер обеспечивают легочную вентиляцию и движение крови и лимфы по сосудам.

Функции конечностей у человека строго разграничены: верхние - органы труда, а нижние - опоры и передвижения. Эти особенности отражаются в строении конечностей. Скелет конечностей образован скелетами верхних и нижних конечностей.

Скелет верхних конечностей делится на скелет свободных верхних конечностей и пояс верх­них конечностей (рис. 5.25). Пояс верхних конечностей, или плечевой пояс, образован парными лопатками и ключицами. Он обеспечивает прикрепление верхних конечностей к туловищу. Ске­лет свободных верхних конечностей состоит из плечевой кости, двух костей предплечья - локте­вой и лучевой - и костей кисти. Верхняя головка плечевой кости образует плечевой сустав с ло­патками и ключицами, а нижняя соединяется с костями предплечья в локтевом суставе. Кости кисти разделяются на кости запястья, пясти и фаланги пальцев (рис. 5.26).

Скелет нижних конечностей делится на скелет свободных нижних конечностей и пояс ниж­них конечностей (рис. 5.27). Пояс нижних конечностей, или тазовый пояс, служащий для при­крепления их к туловищу, представлен тремя сросшимися парными тазовыми костями. Он проч­но соединен с крестцом. Скелет свободных нижних конечностей образован бедренной костью, двумя костями голени - большой и малой берцовыми, костями стопы и примыкающим к бедру надколенником. Верхняя головка бедренной кости образует с тазом тазобедренный сустав, а с ко­стями голени - коленный, прикрытый спереди надколенником. В состав стопы входят кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев (рис. 5.28).

В связи с прямохождением у человека, по сравнению с другими млекопитающими, имеется ряд особенностей строения скелета: постепенное утолщение позвоночника книзу; наличие четырех изгибов позвоночника (шейного, грудного, поясничного и крестцового), амортизирующих сотрясе-ние при движении; более сла­бое развитие верхних конечно­стей по сравнению с нижними в связи с переносом на послед­ние веса тела, а также сводча­тая форма стопы, способству­ющая ослаблению колебаний при перемещении тела.

Строение и функции ске­летных мышц. Активная часть опорно-двигательной системы организма человека представ­лена скелетными мышцами. В мышце различают брюшко, образованное пучками поперечнополосатых волокон, и соединительнотканные сухожилия, с помо­щью которых она прикрепляется к костям или вплетается в кожу. Начальный отрезок сухожилия называется головкой, а концевой - хвостом. Помимо сухожилий, соединительная ткань также связывает воедино пучки мышечных волокон и образует оболочку брюшка - фасцию (рис. 5.29).

Для обеспечения бесперебойной работы мышцы также обильно снабжаются кровью и иннервируются.

Кроме обеспечения движения тела скелетные мышцы ограничивают стенки полостей тела (рото­вой, брюшной и др.), образуют стенки некоторых органов (глотки, гортани и др.), обеспечивают ра­боту дыхательной системы, а их активность необ­ходима для нормального формирования нервной системы в процессе индивидуального развития. Кожные мышцы могут принимать участие в пре­дотвращении переохлаждения, обеспечивая выра­ботку тепла в ходе сокращения. При этом тело по­крывается «гусиной кожей».

Классификация мышц. Мышцы тела человека классифицируют по морфологическим особенно­стям, функциям и расположению. Так, по направ­лению мышечных волокон их подразделяют на прямые, косые и круговые.

По функциям мышцы относят к сгибателям, разгибателям, сфинктерам и др. При этом мышцы, выполняющие одну и ту же функцию, называются синергистами, а выполняющие противоположные функции - антагонистами. Например, плечевая мышца и двуглавая мышца плеча являются синер­гистами, поскольку сгибают руку в локтевом суста­ве. Двуглавая и трехглавая мышцы плеча - анта­гонисты, так как первая сгибает руку в локтевом суставе, а вторая - разгибает ее.

Основными группами мышц тела являют­ся мышцы головы, туловища и конечностей (рис. 5.30).

Среди мышц головы наибольшее значение име­ют мимические и жевательные, хотя во многих случаях они действуют совместно (речь, жевание, глотание). К мимическим мышцам головы относят­ся, например, круговые мышцы глаз и рта, а так­же мышца гордецов, тогда как к жевательным - жевательная, височная и др.

Мышцы туловища делят на мышцы шеи, гру­ди, живота и спины. Мышцы шеи обеспечивают движения головы, как, например, подкожная мышца шеи. Мышцы груди представлены большой и малой грудными, а также межреберными мышцами. К мышцам живота относятся, прежде всего, косые, поперечная и прямая мышцы жи­вота (мышцы пресса), а к мышцам спины - трапециевидная и широчайшая мышцы спины. Не менее важной мышцей туловища является диафрагма, разграничивающая грудную и брюшную полости и принимающая непосредственное участие в дыхательных движениях.

Наиболее крупными мышцами верхних конечностей являются дельтовидная, двуглавая и трехглавая мышцы плеча, а нижних конечностей - четырехглавая и трехглавая мышцы бедра, ягодичные, портняжная и икроножная мышцы (рис. 5.30).

Работа мышц. Согласно законам физики, работа - это энергия, затраченная на перемещение тела с определенной силой на определенное расстояние. Механическая работа совершается мыш­цами благодаря их сокращению. В основе сокращения мышцы лежит взаимодействие микронитей актина и миозина отдельного мышечного волокна (рис. 5.31), для совершения которого необходи­мы энергия АТФ и присутствие ионов кальция. Если при сокращении мышцы происходит пере­мещение тела или некоего груза в пространстве, то такая работа называется динамической, тогда как работа в отсутствие укорочения мышцы, как, например, при удержании тела или груза в опреде­ленном положении - статической.

Сокращение мышцы чередуется с расслаблени­ем, причиной которого является снижение концен­трации ионов кальция, способствующее нарушению взаимодействия актиновых и миозиновых микро­нитей.

Продолжительная деятельность приводит к временному снижению работоспособности мыш­цы, которое заключается в уменьшении силы сокращения и удлинении периода расслабления. Это явление называется утомлением. Основной причиной утомления мышцы считается ее не­достаточное снабжение кислородом, способствующее накоплению молочной и пировиноградной кислот на фоне снижения синтеза АТФ.

При статической работе утомление происходит быстрее, чем при динамической, вследствие постоянного сокращения мышц-антагонистов и нарушения их кровоснабжения вследствие пе­режатия части сосудов. При динамической работе мышцы-антагонисты работают поочередно, и поэтому периодически отдыхают, а обильное кровоснабжение обеспечивает их жизнедеятель­ность. Однако даже динамическая работа может привести к утомлению, если нерационально расходовать свои силы на перемещение слишком больших или слишком маленьких грузов в бы­стром или медленном темпе, поэтому согласно правилу средних нагрузок, для более эффектив­ной работы мышц следует перемещать грузы средней массы в среднем темпе. При этом следует учитывать степень физического развития, возрастные особенности, а также чередовать нагрузки с отдыхом или переключением на другие виды деятельности. Также было показано, что утом­ляться могут не только мышцы, но и контролирующие их деятельность нервные центры, в ней­ронах которых истощаются запасы медиаторов. Для восстановления работоспособности мышцы необходим отдых.

Нарушения опорно-двигательной системы возникают вследствие различных травм (переломы костей, растяжение связок, ранения), гиподинамии, неправильной осанки, перенесенных забо­леваний и наследственных особенностей. Во избежание возникновения таких заболеваний по­звоночника, как сколиоз, грудной кифоз, поясничный лордоз и др., следует заниматься спортом, поддерживать правильную осанку, соблюдать правила личной гигиены и т. д.

Строение и жизнедеятельность покровной системы

Кожа покрывает все тело снаружи, она выполняет защитную функцию, создавая барьер на пу­ти возбудителей различных заболеваний, и предохраняя внутренние органы от механических по­вреждений, сотрясения и обезвоживания. Кожа принимает активное участие в процессах обмена веществ, регуляции температуры тела, дыхании и выделении. В ней находится много рецепторов, которые чувствуют тепло и холод, боль и давление. Кожа связана со всеми органами и системами органов человека. Ее площадь составляет в среднем 1,5-2 м 2 .

В коже выделяют три основных слоя - эпидермис, дерму, или собственно кожу, и подкожную жировую клетчатку (рис. 5.32).

Лежащий на поверхности кожи многослойный плоский ороговевающий эпителий - эпидермис - снаружи покрыт мертвыми клетками, которые постоянно слущиваются и заменяются новыми благодаря делению клеток росткового слоя. В глубоких слоях

эпидермиса под действием ультрафиолетового излучения синтезируются витамин D и пигмент меланин, придающий коже смуглый оттенок, называемый загаром. Загар защищает организм от губительного действия ультрафиолетовых лучей.

Производными эпидермиса являются волосы, ногти и кож­ные железы. В волосе различают погруженный в кожу корень и находящийся над ее поверхностью стержень. Нижняя часть корня называется волосяной луковицей. Ее клетки живые и по­стоянно делятся, что является основой роста волоса. Каждый волос лежит в волосяной сумке, в которую открывается проток сальной железы. Положение волоса в пространстве определя­ется мышцей, поднимающей волос, прикрепленной к волося­ной сумке. Эта мышца поднимает волос, когда холодно или страшно.

Ноготь представляет собой роговую пластинку, лежащую на ногтевом ложе, которая ограничена с трех сторон ногтевыми валиками. Ногтевая пластинка делится на корень, тело и сво­бодный конец, или край. Рост ногтя обеспечивается делением клеток на участке эпителия, на котором лежит корень ногтя.

Эластичная дерма образована рыхлой и плотной неоформ­ленной соединительными тканями. В ней располагаются кро­веносные и лимфатические сосуды, рецепторы, корни волос, а также потовые и сальные железы.

Функцией потовых желез является потоотделение, выполняющее функции терморегуляции и выведения конечных продуктов обмена веществ, поскольку испарение воды с поверхности кожи снижает температуру тела, а в состав пота, помимо воды, входят также различные соли и моче­вина.

Сальные железы выделяют на поверхность кожное сало, покрывающее кожу и волосы и име­ющее водоотталкивающие и бактерицидные свойства. Кроме того, сало делает кожу эластичной. При нарушении правил личной гигиены пот вступает в химическую реакцию с салом с образова­нием жирных кислот, имеющих характерный неприятный запах.

Кровеносные сосуды кожи обеспечивают нормальное протекание процессов жизнедеятельно­сти кожи и терморегуляцию, в них также может задерживаться значительное количество крови. Температуру окружающей среды чувствуют рецепторы, лежащие в дерме. Если температура воз­духа высокая, диаметр сосудов увеличивается и кожа отдает тепло. А если низкая, то диаметр сосудов уменьшается, и кожа уменьшает теплоотдачу.

Дерму подстилает соединительнотканная подкожная жировая клетчатка, которая выполняет защитную и запасающую функции.

Строение и жизнедеятельность органов системы кровообращения

Кровообращением называют непрерывное движение крови по замкнутым полостям сердца и кровеносным сосудам, поскольку только в движении кровь может выполнять свои функции. Кровообращение обеспечивается сердечными сокращениями.

Система кровообращения человека, или кровеносная система, образована сердцем и сосудами, заполненными кровью. Она замкнутая, имеет два круга кровообращения (рис. 5.33).

Строение сердца. Сердце - полый мышечный орган, который ритмически сокращается в те­чение всей жизни человека. Оно располагается в левой половине грудной полости, над диафраг­мой. Сердце заключено в околосердечную соединительнотканную сумку - перикард, который препятствует излишнему растяжению сердца и его переполнению кровью. Между перикардом и стенкой сердца находится специальная жидкость, снижающая трение при сокращении сердца.

Стенки самого сердца трехслойные - снаружи они по­крыты соединительнотканным эпикардом, изнутри выстланы эпителием - эндокардом, а между ними находится наиболее мощный средний слой - миокард, образованный сердечной поперечнополосатой мышечной тканью (рис. 5.34).

Сердце у человека четырехкамерное, оно делится перего­родкой на правую и левую половины. Левая половина запол­нена артериальной (обогащенной кислородом) кровью, а пра­вая - венозной (обедненной кислородом). Каждая половина делится на предсердие и желудочек, разграниченные клапана­ми. Между правым предсердием и правым желудочком рас­положен трехстворчатый клапан, а между левым предсер­дием и левым желудочком - двухстворчатый (митральный). К свободным краям клапанов прикреплены сухожильные ни­ти, другими своими концами присоединенные к сосочковым мышцам. Наличие сухожильных нитей и сосочковых мышц не препятствует попаданию крови из предсердий в желудоч­ки, но не позволяет клапанам выворачиваться обратно и вы­пускать кровь из желудочков в предсердия, тем самым сни­жая ее давление. Так как левый желудочек должен обеспечить движение крови по всем органам и испытывает большие на­грузки, его мышечные стенки развиты сильнее, чем у право­го (рис. 5.35).

Работа сердца. Сердце является своеобразным насосом кровеносной системы, который гонит кровь по сосудам. Цикл работы сердца состоит из чередующихся периодических со­кращений (систолы ) и расслабления (диастолы). Напол­ненные кровью предсердия сокращаются (систола предсер­дий - 0,1 с), впрыскивая кровь в желудочки. Затем стенки предсердий расслабляются, и они начинают постепенно на­полняться кровью. Приток крови в предсердия обусловлен разницей давлений в венах и предсердиях, сокращениями скелетных мышц, а также присасывающим действием груд­ной клетки и самих предсердий. Сокращение стенок желу­дочков (систола желудочков), которые выбрасывают кровь к внутренним органам, длится около 0,3 с. Возвращению кро­ви в желудочки мешают створчатые клапаны, поэтому вся кровь из левого желудочка устремляется в аорту, а из пра­вого - в легочный ствол. После выброса крови происходит общее расслабление стенок сердца (диастола - 0,4 с), после чего цикл повторяется. Кровь из сосудов не может вернуться в желудочки, поскольку в них также имеются клапаны (по­лулунные).

В норме частота сердечных сокращений (ЧСС) достигает 60-72 сокращений в минуту, однако при физической нагруз­ке даже у тренированных спортсменов она может возрастать до 180-200. С возрастом проявляется тенденция к уменьше­нию числа сокращений сердца.

За один цикл работы сердце выбрасывает в среднем 65- 75 мл крови, это количество крови называется систоличе­ским объемом. Соответственно, за минуту оно перекачивает 4-4,5 л крови (минутный объем крови).

Несмотря на то, что через сердце проходит постоянный поток крови, его бесперебойная работа обеспечивается благодаря движению крови по тесно оплетающим его коронарным сосудам.

Автоматия сердца. Благодаря свойствам миокарда - возбудимости, проводимости, сократи­мости и ритмичной автоматии - обеспечивается четкая работа сердца. Автоматией сердца назы­вается его способность сокращаться автономно, без внешних побуждений. Возбуждение возникает в специальных участках сердечной мышцы - узлах. Ведущий узел, расположенный в стенке правого предсердия у места впадения полых вен, задает частоту сердечных сокращений, поэтому его называют водителем ритма. От него возбуждение распространяется по всему сердцу, а также по особым участкам мышечной ткани. Одновременность сокращения предсердий или желудочков достигается за счет наличия особого типа клеточных контактов в сердечной поперечнополосатой мышечной ткани - нексусов.

Регуляция работы сердца. Несмотря на то, что сердце функционирует постоянно, перекачивая около Ют крови в сутки, оно всегда точно реагирует на потребности организма и подстраивается под них. Достигается это приспособление за счет сложной системы регуляции его деятельности: сердце находится под контролем не только нервной системы, но и отвечает на различные гумо­ральные влияния.

Центры регуляции сердечной деятельности находятся в спинном и продолговатом мозге, а также в гипоталамусе и коре больших полушарий переднего мозга. Контроль за деятельностью сердца осуществляется через посредство вегетативной нервной системы: ее симпатический отдел способствует увеличению частоты и силы сердечных сокращений, тогда как парасимпатический, наоборот, ослабляет их и урежает ритм, вплоть до остановки сердца.

Изменения работы сердца наблюдаются и под воздействием биологически активных веществ, циркулирующих в крови. Например, гормоны адреналин и норадреналин увеличивают силу и ча­стоту сердечных сокращений. Это имеет важное биологическое значение, поскольку сильные фи­зические нагрузки и эмоциональное напряжение связаны с выбросом адреналина в кровь, которое влечет за собой усиление сердечной деятельности.

Строение и функции кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды являются своеобразными транспортными магистралями для движения крови по всему организму. Различают три вида сосудов: артерии, вены и капилляры. Артериями называют сосуды, несущие кровь от сердца к органам. Крупнейшими артериями организма че­ловека являются аорта, берущая начало от левого желудочка сердца, легочные и сонные артерии.

Вены - это сосуды, которые возвращают кровь от органов к сердцу. Самыми большими венами ор­ганизма человека являются верхняя и нижняя по­лая вены, собирающие кровь от верхней и нижней половины тела, а также легочные вены.

Стенки крупных сосудов образованы эластичной соединительной тканью и эпителием, однако арте­рии отличаются от вен тем, что у них имеется допол­нительный слой гладкой мышечной ткани, сокра­щение которой способствует продвижению крови по сосудам. В венах же есть клапаны, препятствующие движению крови в обратном направлении.

Капилляры - это мельчайшие сосуды, стенки которых образованы только эпителиальной тканью. Капилляры образуют сеть во внутренних органах, обеспечивая доставку крови в самые отдаленные точки организма.

Круги кровообращения. Кровеносная система человека имеет два круга кровообращения - боль­шой и малый (рис. 5.36). Большой круг кровообращения связывает сердце со всеми органами, кроме легких. Он начинается в левом желудочке, кровь из которого выбрасывается в аорту, растекается по всему телу, а затем собирается в верх­нюю и нижнюю полые вены, впадающие в правое предсердие. Артерии большого круга крово­обращения несут артериальную кровь, а вены - венозную. Малый круг кровообращения свя­зывает сердце только с легкими, он начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Легочные артерии малого круга кровообращения несут венозную кровь, а легочные вены - артериальную.

Пульс. Нагнетание крови в аорту вызывает волнообразное движение ее стенок вследствие кратковременного повышения давления. Продвижение крови по артериям сопровождается таки­ми же ритмическими колебаниями, которые называют пульсом. Пульс можно легко прощупать на артериях, которые лежат на кости, чаще всего на лучевой артерии ближе к запястью. По пульсу можно определить частоту и силу сердечных сокращений, что в некоторых случаях используют с диагностической целью. У здорового человека пульс ритмичный, тогда как при заболеваниях может наблюдаться нарушение ритма - аритмия.

Кровяное давление. Кровь выбрасывается из сердца под давлением, которое поддерживается в артериях, в капиллярах оно существенно падает из-за сопротивления их стенок току крови, но все же минимально кровяное давление в венах. Продвижению крови по венам способствуют вброс новых порций крови из артерий в капилляры, невозможность ее возврата из-за наличия клапа­нов, а также сокращение скелетных мышц, однако основным фактором движения крови является разность давлений в сосудах.

Артериальное давление является важным медицинским показателем, указывающим на со­стояние пациента, его определяют обычно в плечевой артерии при помощи специального при­бора - тонометра. У здоровых людей в возрасте от 15 до 50 лет максимальное (систолическое, или сердечное) давление составляет около 120 мм рт. ст., а минимальное (диастолическое, или сосудистое) - около 60-80 мм рт. ст. Артериальное давление обычно возрастает при физических нагрузках и эмоциональном напряжении, а в покое, наоборот, снижается.

Заболевания кровеносной системы. К основным патологиям кровеносной системы относятся гипотония и гипертония, инфаркт миокарда, инсульт, атеросклероз. Гипотонией называют стой­кое понижение давления крови в сосудах, гипертония же сопряжена с повышением давления.

Инфаркт миокарда - это нарушение проводимости мышечной стенки сердца вследствие от­мирания части клеток. Оно обусловлено зачастую кислородным голоданием сердечной мышцы вследствие уменьшения просвета или закупорки коронарного сосуда, которое может быть вызва­но, например, атеросклеротическими изменениями. При атеросклерозе происходит отложение холестериновых бляшек под эпителием сосудов, которые закрывают просвет и повышают лом­кость сосудов. Таким образом, атеросклероз может быть причиной и инсульта - кровоизлияния в головном мозге вследствие разрыва сосуда.

Основными причинами заболеваний кровеносной системы и крови являются пониженная под­вижность, или гиподинамия, эмоциональные стрессы, нерациональное питание, ожирение, за­грязнение окружающей среды, но особенно повышают их риск вредные привычки - курение и употребление алкоголя.

Строение и жизнедеятельность системы лимфообращения

Кроме кровеносной, в организме человека имеется еще одна сосудистая система - система лимфообращения, или лимфатическая (рис. 5.37). Она состоит из сосудов и лимфатических уз­лов, расположенных по ходу сосудов. К сосудам системы лимфообращения относятся капилляры и протоки, наиболее крупный из которых - грудной.

В отличие от кровеносной системы, сосуды лимфатической не образуют замкнутого круга, так как наиболее крупные из них, в конечном итоге, впадают в вены большого круга кровообращения вблизи правого предсердия. Кроме того, сосуды лимфатической системы не проникают в головной и спинной мозг, глаза, среднее ухо, хрящи, эпителии кожи и т. д. Да и несут они не кровь, а лимфу, движение которой обеспечивается ритмическим сокращением стенок крупных лимфатических сосудов, наличием клапанов в них, присасывающим действием грудного лим­фатического протока и грудной полости, а также сокращением ске­летных мышц. В связи с отсутствием специализированного мышеч­ного насоса наподобие сердца ток лимфы очень медленный, даже в крупных лимфатических сосудах он не превышает 0,01 м/мин, тог­да как в венах скорость движения крови может достигать 0,25 м/с.

Тем не менее это не мешает лимфатической системе выполнять ряд важнейших функций: защитную, дренажную и питательную. Защитная функция лимфатической системы связана с образованием в ее узлах лимфоцитов, выработкой антител и задержкой возбудите­лей различных заболеваний. Удаление избытка жидкости, выходя­щей в ткани из кровяного русла через неплотно прилегающие друг к другу клетки эпителия капилляров, обеспечивается капиллярами лимфатической системы, которые впадают в более крупные сосуды, и, в конечном итоге, в вены большого круга кровообращения. С лим­фой переносится также часть липидов, всасывающихся в тонком ки­шечнике.

Размножение и развитие человека

Несмотря на впечатляющие успехи биотехнологии, единственным способом продолжения рода человеческого является половое размножение, которое обеспечивается половой системой. Тем не менее она не является жизненно необходимой для выживания отдельно взятого человека. По­ловая система контролирует развитие структурно-функциональных различий между мужчинами и женщинами, что, в конечном итоге, влияет на их поведение.

Мужская половая система представлена наружными и внутренними половыми органами (рис. 5.38). К наружным мужским половым органам относятся половой член, или пенис, и мо­шонка, покрытые кожей. Их функцией является введение сперматозоидов в половые органы женщины.

Половой член имеет головку, тело и корень. Место перехода тела в головку называется шей­кой, а складка кожи на головке полового члена - крайней плотью. На вершине полового члена открывается мочеиспускательный канал, совмещенный с семявы- носящим протоком. Внутри полового члена находятся два пеще­ристых тела и одно губчатое. Пещеристые и губчатое тела состоят из губчатого вещества со множеством мелких полостей. В стенках этих полостей находятся гладкие мышцы, сокращение которых вызывает застой крови в полостях и напряжение полового члена, или эрекцию. Эрекция наблюдается в основном при половом воз­буждении.

Внутренними мужскими половыми органами являются яич­ки, семявыносящие пути и железы. Яички - это парный орган, расположенный в мошонке. В них в процессе сперматогенеза об­разуются сперматозоиды, дозревающие затем в придатках яичек. Для оплодотворения сперматозоиды должны пройти по семявы- носящим путям, которые имеют несколько желез, выделяющих семенную жидкость, которая вместе со сперматозоидами образует сперму. Кроме того, яички вырабатывают и мужские половые гор­моны - андрогены, в частности, тестостерон.

Женская половая система также состоит из наружных и вну­тренних половых органов (рис. 5.39). Наружными женскими по­ловыми органами являются большие и малые срамные губы, кли­тор и преддверие. Срамные губы являются складками кожи, закрывающими вход во влагалище.

Внутренние женские половые органы подразделяются на яич­ники, придатки яичников, маточные трубы, матку и влагалище. Яичники являются парными половыми железами, расположенны­ми в брюшной полости. В них в процессе овогенеза образуются яй­цеклетки, выходящие затем в маточные трубы и матку - полый мышечный орган, обеспечивающий развитие плода и рождение ребенка. Наружу матка открывается влагалищем. Помимо яйце­клеток, яичники также вырабатывают женские половые гормо­ны - эстрогены и прогестерон, регулирующие процесс овогенеза и протекание беременности.

Заболевания, передающиеся половым путем, представляют собой большую группу инфекционных болезней, заражение кото­рыми происходит при половом сношении. К ним относятся сифилис, гонорея, половой герпес, трихомоноз, ВИЧ и др. Многие из них проявляются только через длительное время и могут вы­звать серьезные нарушения функционирования половой системы и других систем органов, бес­плодие и даже смерть. Применение индивидуальных средств защиты не полностью гарантирует от проникновения возбудителей данной группы заболеваний, что еще раз подчеркивает опасность неразборчивых половых связей.

Особенности онтогенеза человека. Оплодотворение у человека происходит в маточных трубах, после чего дробящаяся зигота постепенно опускается в матку, где происходит прикрепление за­родыша к ее стенке - имплантация. Через формирующуюся в месте контакта матки и зародыша плаценту, или детское место, эмбрион получает от матери кислород и питательные вещества и выводит углекислый газ, а также ряд продуктов обмена веществ. Начиная с девятой недели раз­вития, когда зародыш человека имеет в основном сформированные ткани и органы, он называется плодом (рис. 5.40). Плодный период характеризуется быстрым ростом и развитием зародыша. Общая продолжительность беременности у человека составляет около 280 суток.

Процесс родов стимулируется гормоном окситоцином, который вызывает сильные сокращения стенок матки и раскрытие ее шейки.

Постэмбриональное развитие человека делят на период новорожденности (1-10 дней), грудной период (10 дней-1 год), раннее (1-3 года), первое (4-7 лет) и второе (8-12 лет у мальчиков, 8-11 лет у девочек) детство, подростковый период (13-16 лет у мальчиков, 12-15 лет у девочек), юность (17-21 год у юношей, 16-20 лет у девушек), молодость (22-35 лет у мужчин, 21-35 лет у жен­щин), зрелость (36-60 лет у мужчин, 36-55 лет у женщин), пожилой возраст (61-74 года у муж­чин, 56-74 года у женщин), старческий возраст (75-90 лет) и долгожительство (90 лет и выше).

В течение первых лет жизни и в подростковом возрасте, ког­да происходит половое созревание, быстро растут и развиваются опорно-двигательный аппарат, пищеварительная, дыхательная системы, мочеполовой аппарат. За первый год жизни ряд органов и систем достигает величины взрослого (глаз, внутреннее ухо, цен­тральная нервная система). В подростковом периоде быстро растут и развиваются половые органы, развиваются вторичные половые признаки. В юношеском возрасте рост и развитие организма в ос­новном завершаются. Строение тела в зрелом возрасте изменяется мало, а в пожилом и старческом прослеживаются характерные для этих возрастов перестройки, которые изучает наука геронтология. Следует особо подчеркнуть, что активный образ жизни, регуляр­ные занятия физической культурой замедляют процесс старения.