Костно-мышечная структура опорно-двигательного аппарата человека

Строение и функции опорно-двигательной системы

Опорно-двигательная система включает в себя как подвижные, так и неподвижные соединения костей, а также мышцы, фасции, связки, сухожилия и другие соединительные ткани, которые необходимы для выполнения двигательных, опорных и защитных функций.

В состав этой системы входит более 200 костей, около 640 мышц и множество сухожилий.

Деятельность опорно-двигательной системы контролируется центральной нервной системой (ЦНС).

Жизненно важные органы защищены костными структурами. Наиболее защищенным органом является головной мозг, который находится в надежной «коробке» — черепе. Спинной мозг охраняется позвоночным каналом, а грудная клетка защищает органы дыхания.

Врачи подчеркивают важность костно-мышечной структуры для нормального функционирования опорно-двигательного аппарата. Они отмечают, что здоровье костей и мышц напрямую влияет на подвижность и качество жизни пациентов. Специалисты акцентируют внимание на необходимости регулярной физической активности, которая способствует укреплению мышц и поддержанию костной массы. Кроме того, врачи рекомендуют сбалансированное питание, богатое кальцием и витамином D, что также играет ключевую роль в профилактике остеопороза и других заболеваний. Важно помнить, что своевременное обращение к специалистам при первых признаках дискомфорта может предотвратить серьезные проблемы и сохранить активность на долгие годы.

Мышечная система

Функции ОДС

Опорная, защитная и двигательная функции составляют три ключевых аспекта опорно-двигательного аппарата (ОДС), которые необходимы для существования любого позвоночного существа.

Однако, помимо этих основных функций, ОДС также выполняет ряд дополнительных задач:

• амортизация и рессорная функция при резких движениях и вибрациях;
• участие в кроветворении;
• обменная (метаболическая) функция — включает обмен кальция, железа, фосфора, меди и других важных минеральных веществ;
• биологическая функция — поддержка жизненно важных процессов, таких как кровообращение, кроветворение и обмен веществ.

Многообразие функций ОДС обусловлено сложной структурой и составом костей, их прочностью, а также легкостью и упругостью. Кроме того, наличие различных типов соединений между костями (суставных, хрящевых и жестких) также играет важную роль.

Кость — краеугольный элемент двигательного аппарата

Кость представляет собой прочный живой орган, в котором постоянно происходят различные процессы:

• образование и разрушение костной ткани;
• выработка красных и белых кровяных клеток;
• накопление минералов, солей, воды и органических веществ.

Кости обладают способностью к росту, изменению формы и восстановлению. Например, у новорожденного ребенка насчитывается более 270 костей, тогда как у взрослого человека их количество составляет около 206. Это связано с тем, что по мере роста многие кости теряют хрящевую ткань и срастаются между собой.

Костно-мышечная структура опорно-двигательного аппарата вызывает много обсуждений среди специалистов и пациентов. Многие отмечают важность правильного функционирования костей и мышц для поддержания общего здоровья. Врачи подчеркивают, что регулярные физические нагрузки способствуют укреплению мышц и улучшению гибкости суставов, что, в свою очередь, снижает риск травм. Пациенты, страдающие от болей в спине или суставах, часто делятся своим опытом, отмечая, что занятия физкультурой и физиотерапия значительно улучшают их состояние. Также обсуждаются современные методы диагностики и лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата, включая использование технологий, таких как МРТ и УЗИ. В целом, общественное мнение акцентирует внимание на необходимости заботы о костно-мышечной системе, что является ключом к активной и здоровой жизни.

Мышечная система (предпросмотр) — Анатомия человека | Kenhub

Состав кости

В состав костей опорной двигательной системы входят следующие компоненты:

• надкостница — внешняя оболочка из соединительной ткани;
• эндост — внутренний слой соединительной ткани, который образует костномозговой канал в трубчатых костях;
• костный мозг — мягкая ткань, находящаяся внутри кости;
• нервы и кровеносные сосуды;
• хрящи.

Кости состоят как из органических, так и из неорганических веществ. В молодом организме содержание органических соединений в костях значительно выше. У взрослого человека уровень коллагена в костях снижается до 30%.

Структура кости

При микроскопическом исследовании кость демонстрирует структуру, представляющую собой набор концентрических слоев — взаимосвязанных пластинок, состоящих из белка, минеральных компонентов (гидроксиапатита) и коллагена. Эти структурные элементы называются остеонами. Внутренняя пластинка формирует Гаверсов канал, который служит проводником для нервных волокон и кровеносных сосудов. В одном остеоне может находиться до 20 таких пластинок, между которыми располагаются костные клетки, напоминающие по форме звездочки. Кроме того, между остеонами располагаются вставочные пластинки. Пластинчатая структура, пронизанная нервно-сосудистыми Гаверсовыми каналами, характерна для всех костных поверхностей, как внешних, так и внутренних, за исключением губчатых костей. Наличие этих каналов играет важную роль в активном участии костей в минеральном обмене, костеобразовании и гемопоэзе (образовании крови).

https://youtube.com/watch?v=VwGcjTyJhh0

Клеточное строение костей

В костях присутствуют три типа клеток:

• Остеобласты — это молодые незрелые костные клетки, которые отвечают за синтез матрикса, то есть межклеточного вещества. Они располагаются на поверхности растущих костей и в зонах повреждений. Со временем остеобласты «цементируются» в матриксе и трансформируются в остеоциты. Эти клетки играют ключевую роль в процессе остеогенеза, то есть образовании костной ткани.
• Остеоциты — зрелые клетки, которые не делятся и практически не производят матрикс. Они взаимодействуют друг с другом через каналы, называемые лакунами, в которых находятся. В межклеточных отростках остеоцитов циркулирует тканевая жидкость, движение которой инициируется колебаниями самих остеоцитов. Эти клетки являются живыми и обеспечивают обмен веществ, поддерживая минеральный и органический баланс в костях.
• Остеокласты — это крупные многоядерные клетки, которые разрушают старую костную ткань. Они, как и остеобласты, играют важную роль в процессе костеобразования. Между остеобластами и остеокластами необходимо поддерживать баланс: если количество остеокластов превышает количество остеобластов, это может привести к остеопорозу.

Большинство костей формируется из хрящевой ткани, за исключением костей черепа, нижней челюсти и, возможно, ключицы, которые развиваются из соединительной ткани.

Виды костей

Опорно-двигательный аппарат человека состоит из костей различных форматов: длинных, плоских, коротких, смешанных и сесамовидных.

• Длинные трубчатые кости имеют округлую полую структуру в поперечном сечении. Их центральная вытянутая часть, называемая диафизом, заполнена желтым костным мозгом. На обоих концах трубчатой кости располагаются головки (эпифизы), которые сверху покрыты гиалиновым хрящом, а внутри состоят из губчатого вещества, содержащего красный костный мозг. Растущая часть кости, метафиз, находится между эпифизом и диафизом. У детей и подростков метафиз состоит из хрящевой ткани, которая по завершении роста заменяется костной. К длинным трубчатым костям относятся кости конечностей, среди которых выделяется бедренная кость — самая длинная из них.

• Плоские кости не имеют полости, их структура тонкая и состоит из губчатого вещества, сверху покрытого гладким компактным слоем. К таким костям относятся лопатка, тазовые кости и ребра.

• Короткие кости могут иметь трубчатую или приплюснутую форму, но не обладают единой полостью внутри. Ячейки с красным костным мозгом разделены перегородками. Примеры коротких костей включают фаланги пальцев, кости запястья, пястья, предплюсны и плюсны.

• Смешанные кости могут включать элементы как плоских, так и коротких костей. К ним относятся позвонки, затылочная и височная кости черепа.

• Сесамовидные кости располагаются в глубине сухожилий, в местах их прохождения через суставы (например, коленный, запястный, стопы и т.д.) и обычно находятся на поверхности других костей. Их основная функция заключается в защите сухожилий и усилении действия мышц за счет увеличения рычагов.

Все кости имеют неровности, такие как выступы, бугорки, углубления и бороздки. Эти особенности необходимы для соединения костей и прикрепления мышечных сухожилий.

Несколько замечаний о костном мозге

Костный мозг, в отличие от головного и спинного мозга, не относится к центральной нервной системе и не содержит нейронов. Это орган, отвечающий за образование крови, который состоит из миелоидной ткани, состоящей из двух компонентов: стромы и гемального элемента.

В растущих костях черепа и лицевых костях формируется слизистый костный мозг, представляющий собой студенистую консистенцию с низким содержанием клеток.

Главные составные части скелета человека

Скелет представляет собой неподвижную основу опорно-двигательной системы человека. Именно с него начинается формирование всего тела. Анатомия скелета должна быть индивидуально адаптирована как к каждому органу, так и ко всем системам жизнедеятельности в целом, обеспечивая выполнение всех необходимых функций опорно-двигательного аппарата.

Череп человека

Начнем с верхней части скелета — черепа.

Человек относится к высшим млекопитающим в эволюционной цепочке, что находит отражение в строении нашего черепа. Объем мозга взрослого человека составляет примерно 1500 кубических сантиметров, что делает мозговую часть черепа значительно более развитой по сравнению с животными. Это сравнение касается именно соотношения с лицевой частью. Образ жизни человека способствовал увеличению объема мозга и уменьшению размеров челюстей, так как, освоив использование инструментов, человек отказался от сырой пищи.

Мозговая часть черепа состоит из четырех непарных и двух парных костей, которые срослись между собой:

• Непарные кости: лобная, клиновидная, решетчатая и затылочная;
• Парные кости: две височные и две теменные.

Все кости мозговой части черепа у взрослого человека соединены неподвижно, однако у новорожденных швы остаются открытыми на протяжении длительного времени, соединяясь между собой через «роднички» — мягкие хрящевые ткани. Это позволяет природе обеспечить рост черепной коробки.

В затылочной части черепа располагается отверстие, которое соединяет головной и спинной мозг; через него также проходят артерии, обеспечивающие мозг кровоснабжением. Соединение черепа с позвоночником осуществляется через сустав эллиптической формы. Подвижность обеспечивают первые два шейных позвонка, известные как атлант и эпистрофей.

Лицевая часть черепа включает следующие кости:

• Парные кости: лицевая челюсть, скуловые кости, носовые кости, кости носовой впадины, небо;
• Непарные кости: нижняя челюсть, подъязычная кость, сошник.

Нижняя челюсть является единственным подвижным суставным соединением черепа, и, как и в любом суставе, здесь могут возникать заболевания, такие как артрит, вывихи, остеонекроз и другие.

Позвоночник — основа ОДС

Позвоночник является центральной осью двигательной системы человека. В отличие от животных, он располагается в вертикальном положении, что отразилось на его анатомической структуре: в профиль позвоночник у человека напоминает латинскую букву S. Эти естественные изгибы служат для противодействия компрессионным силам, которым постоянно подвергаются позвонки. Они выполняют функцию амортизаторов и помогают поддерживать баланс позвоночника при увеличении динамической нагрузки.

Без этих изгибов наш позвоночник мог бы легко сломаться даже при простом прыжке, и нам было бы сложно сохранять равновесие.

В позвоночнике выделяют пять отделов, которые могут содержать до 34 позвонков (иногда их количество может быть меньше из-за индивидуальных особенностей, связанных с рудиментом хвоста — копчиком).

• Шейный отдел состоит из 7 позвонков;
• Грудной отдел включает 12 позвонков;
• Поясничный и крестцовый отделы имеют по 5 позвонков;
• Копчиковый отдел состоит из 3 до 5 позвонков.

Распределение изгибов в позвоночнике

Изгибы позвоночника в смежных отделах направлены в противоположные стороны:

• шейный отдел — изгиб направлен вперед, что называется лордозом.
• грудной отдел — изгиб направлен назад, известный как кифоз. Если изгиб превышает норму, это может привести к сутулости.
• поясничный отдел — также лордоз;
• крестцовый отдел — кифоз.

Увеличение изгибов в области пояснично-крестцового отдела может вызвать смещение позвонков (спондилолистез), грыжи и дестабилизацию позвоночного столба.

Гибкость позвоночника обеспечивается позвонками, которые соединены между собой полуподвижно с помощью хрящевых пластинок — межпозвоночных дисков. Дистрофические изменения в этих дисках могут привести к серьезным заболеваниям, таким как остеохондроз, который является основой для многих других ортопедических проблем.

Теперь давайте рассмотрим другие важные компоненты, входящие в опорно-двигательный аппарат.

К опорно-двигательному аппарату относятся такие ключевые элементы скелета, как грудная клетка, плечевой пояс, верхние и нижние конечности, а также тазовый пояс.

Грудная клетка

Грудная клетка служит защитой для органов, расположенных в грудной полости, таких как сердце, трахея и легкие. Она поддерживается реберным каркасом, состоящим из 12 пар ребер:

• Первые 7 пар ребер прикреплены к грудине полуподвижным образом спереди;
• 8-я, 9-я и 10-я пары соединены между собой хрящами;
• Две последние пары ребер являются свободными.

Сзади ребра соединяются с позвонками, формируя реберно-суставное соединение.

Грудной отдел позвоночника отличается малой подвижностью, что делает остеохондроз в этой области достаточно редким. Однако блокировка суставов, артроз и межреберная невралгия могут часто вызывать болевые ощущения.

Плечевой пояс

Плечевой пояс состоит из пары клиновидных лопаток и двух изогнутых ключиц, которые соединяются спереди с грудиной и сзади с лопатками. К этому поясу прикреплена верхняя конечность. Плечевой сустав является самым подвижным суставом в человеческом организме, что обеспечивает многогранные и свободные движения руки. Однако такая свобода также может привести к различным проблемам, таким как вывих плеча, плечелопаточный периартрит и другие.

Верхние конечности

Многие из нас имеют представление о строении верхних конечностей, однако анатомические термины порой не совпадают с общепринятыми определениями. Например, плечом зачастую называют ключицу, а предплечьем — верхнюю часть руки. На самом деле, рука состоит из следующих элементов:

• плечевой кости, которая является верхней частью руки и соединяется с плечевым суставом;
• предплечья, состоящего из двух костей — локтевой и лучевой;
• костей кисти.

Кисть включает в себя множество мелких костей:

• запястье образовано восемью костями, из которых семь расположены в два ряда;
• пястье состоит из пяти костей;
• пальцы формируются из фаланг (по две в больших пальцах и по три в остальных).

Ревматоидный артрит — это серьезное заболевание, которое часто начинается с мелких суставов кисти, что делает их важным индикатором данной патологии.

Тазовый пояс

Находясь примерно в центре скелета, тазовый пояс выполняет ключевую функцию в распределении нагрузок на позвоночник (центр тяжести тела расположен чуть выше) и в поддержании его баланса. Кроме того, таз защищает важные органы мочеполовой системы. В нижней части тазобедренный сустав соединяется с позвоночником через каудальное отверстие.

Тазовый пояс состоит из сросшихся парных костей: подвздошных, седалищных и лобковых. Тазобедренный сустав (ТБС) формируется вертлужной впадиной (углублением в подвздошной кости) и головкой бедренной кости.

Проблемы с тазобедренным суставом, которые могут привести к инвалидности, включают коксартроз и вывих шейки бедра. Также существуют врожденные аномалии, связанные со смещением и недоразвитием костей таза, которые могут вызывать серьезные формы сколиоза.

Нижние конечности

Нижние конечности состоят из бедренной и голенной (большой и малой берцовой) костей, а также стоп, которые соединяются между собой коленным суставом.

Структура стопы включает:

• семь костей предплюсны, среди которых пяточная является самой крупной;
• пять костей плюсны;
• 14 фаланг пальцев (две в большом пальце и по три в остальных).

Коленный сустав и голеностопный сустав являются наиболее нагруженными суставами в человеческом организме, поэтому такие заболевания, как артроз, тендинит, пяточная шпора, а также растяжения и разрывы связок, составляют значительную часть проблем, связанных с нижними конечностями.

Мышечная структура ОДС

К опорно-двигательной системе относятся и мышцы, которые тесно связаны со скелетом. Без них скелет просто превратился бы в беспорядок из костей. Мышцы выполняют не только функцию удержания, но и являются активной движущей силой.

Составляющей мышц является эластичная ткань, на микроскопическом уровне представленная мышечными клетками, известными как миоциты.

Типы мышц

Существует три основных типа мышц:

• скелетные (или поперечно-полосатые);
• гладкие;
• сердечные.

Все движения нашего скелета, включая мимику, осуществляются именно поперечно-полосатыми мышцами. Скелетные мышцы составляют основную массу мышечной ткани — их насчитывается более 600, а их общий вес составляет примерно 40% от массы тела человека. Плавность и согласованность движений обеспечивается взаимодействием мышц-агонистов и антагонистов, которые создают противоположные усилия: агонисты выполняют движение, а антагонисты ему противостоят.

Двигательная функция скелетных мышц обусловлена их способностью сокращаться по сигналу, поступающему от центральной нервной системы. Контроль за работой этих мышц полностью осуществляется мозгом.

Поперечно-полосатые мышцы на 70-80% состоят из воды, а оставшиеся 20% составляют белки, гликоген, фосфоглицериды, холестерин и другие вещества.

Самые интересные факты о мышцах:

• Самыми сильными мышцами считаются икроножная и жевательная.
• Самой крупной мышцей является ягодичная;
• Самыми миниатюрными — ушные;
• Самой длинной мышцей признана портняжная, которая простирается от подвздошной кости до большой берцовой кости.

Гладкие мышцы представляют собой ткань, которая входит в состав всех внутренних органов, кожи и кровеносных сосудов. Веретенообразные мышечные клетки осуществляют медленные движения, не поддаваясь сознательному контролю человека — их деятельность регулируется только вегетативной нервной системой. Без гладких мышц невозможно нормальное функционирование пищеварительной, сердечно-сосудистой систем, а также работа мочевого пузыря и другие жизненно важные процессы.

Сердечная мышца выделяется в отдельную категорию, так как она является поперечно-полосатой, но при этом не подчиняется сознанию человека, а контролируется исключительно вегетативной нервной системой. Уникальна также ее способность сокращаться даже вне грудной полости.

Классификация мышц

В человеческом теле находится огромное количество мышц, которые можно классифицировать по различным критериям, таким как функции, направление волокон, связь с суставами и форма. Давайте представим эту классификацию в виде таблицы:

Опорно-двигательная система человека представляет собой сложный симбиоз различных систем: костной, мышечной, нервной и вегетативной. Она неразрывно связана с жизнедеятельностью человека, и от ее состояния зависит множество процессов. Эта система устроена удивительно, развиваясь вместе с нами. В ней нет ничего лишнего, и повреждение даже одной ее части может привести к дестабилизации всей опорно-двигательной системы и вызвать ряд последующих заболеваний.

Опорно-двигательный аппарат является основой нашего здоровья, поэтому важно заботиться о нем, поддерживая его в хорошем состоянии через занятия спортом и правильное питание. Избегайте стрессов, которые могут негативно влиять на нервную систему и, как следствие, на мышцы, приводя к хроническим спазмам и нарушению работы этого ценного аппарата.

Вопрос-ответ

Что входит в костно-мышечную систему?

Костно-мышечная система представлена костями, мышцами, суставами, связками, сухожилиями и суставными сумками (см. Вводные сведения о биологии костно-мышечной системы). Любой из этих компонентов может быть поврежден или поражен различными заболеваниями.

Каковы структуры опорно-двигательного аппарата?

Кости, мышцы и суставы составляют опорно-двигательную систему наряду с хрящами, сухожилиями и связками.

Что входит в строение двигательной мышцы?

У мышц различают центральную часть, или сократительную (брюшко), построенную из поперечнополосатой мышечной ткани, и концевые части, или несократимые — сухожилия, образованные плотной волокнистой соединительной тканью. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям скелета, поэтому их называют скелетными.

Советы

СОВЕТ №1

Регулярно выполняйте упражнения на растяжку и укрепление мышц, чтобы поддерживать гибкость и силу опорно-двигательного аппарата. Это поможет предотвратить травмы и улучшить общую физическую форму.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на свою осанку в повседневной жизни. Правильная осанка снижает нагрузку на позвоночник и суставы, что может предотвратить развитие различных заболеваний опорно-двигательного аппарата.

СОВЕТ №3

Следите за своим питанием и обеспечьте организм достаточным количеством кальция и витамина D. Эти элементы играют ключевую роль в поддержании здоровья костей и предотвращении остеопороза.

СОВЕТ №4

Регулярно проходите медицинские осмотры и консультируйтесь с врачом при появлении болей или дискомфорта в суставах и мышцах. Раннее выявление проблем поможет избежать серьезных последствий для здоровья.