Опорно-двигательная система. Позвоночник

Опорно-двигательная система (ОДС), костно-мышечная система, единый комплекс, состоящий из костей, суставов, связок, мышц, их нервных образований, обеспечивающий опору тела и передвижение человека в пространстве, а также движения отдельных частей тела и органов (головы, конечностей и др.). Единство функций ОДС определяется в процессе эмбрионального развития организма. В эмбрионе параллельно закладываются склеротомы, из которой образуется костная система, и миотомы, из которых образуются мышцы. Пассивной частью ОДС является скелет – прочная основа тела, осуществляющая также защиту внутренних органов от механических воздействий (например, от ударов). К костям скелета прикрепляются поперечнополосатые (скелетные) мышцы, деятельность которых через нервные окончания в них управляется центральной нервной системой. Мышцы составляют активную часть ОДС. Благодаря согласованной деятельности всей мускулатуры тела осуществляются многочисленные и многообразные движения. Опора тела при стоянии или сидении, передвижение в пространстве (ходьба, бег, плавание, ползание, прыжки) и движения отдельных частей тела требуют активного напряжения мускулатуры. При заболеваниях и повреждениях какой-либо части ОДС нарушаются динамика и статика всего организма, страдает весь ОДС, а часто и внутренние органы. Так при укорочении одной нижней конечности развивается искривление позвоночника, вслед за которым деформируется грудная клетка, могут возникнуть заболевания органов дыхания и кровообращения.

Скелет человека – это система, состоящая из 206 костей, из них 85 парных и 36 непарных. Вес скелета у мужчины составляет примерно 18 % веса тела, у женщины – 16 %, у новорожденного – 14 %. В состав костной ткани входят органические (25 %), неорганические (55 %) вещества и вода (20 %). Основным органическим веществом кости является волокнистый белок коллаген. Из минеральных веществ в костях больше всего солей кальция и фосфора. В состав кости входят магний, фтор, свинец, стронций, уран, кобальт, железо и др. элементы. Органические вещества придают костям гибкость и упругость, а неорганические – твёрдость и прочность. Кости скелета человека являются не только опорой тела, но и активно участвуют в обмене веществ, а именно в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Все минеральные вещества костной ткани при необходимости легко вступают в обменные реакции организма.

Хрящевая ткань построена из клеток (хондроцитов) и межклеточного вещества. Гиалиновый хрящ покрывает суставные поверхности всех костей;

Роль скелета в организме не ограничивается функцией опоры тела и участием в движении. Скелет активно участвует в обмене веществ, а именно в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Такие, входящие в состав скелета вещества, как кальций, фосфор, и др., при необходимости легко вступают в обменные реакции. Функция мышц тоже не ограничивается включением костей в движение и совершением работы, многие мышцы, окружая полости тела, защищают внутренние органы.

Мышцы

В организме человека содержится три вида мышечной ткани: гладкая мускулатура внутренних органов и сосудов, характеризующаяся медленными сокращениями и большой выносливостью; мускулатура сердца, работа которой не зависит от воли человека и основная мышечная масса - поперечнополосатая скелетная мускулатура, находящаяся под волевым контролем и обеспечивающая нам функцию передвижения. Мышечная система функционирует не изолированно. Все группы мышц прикрепляются к костному аппарату скелета посредством сухожилий и связок. Скелетных мышц насчитывается около 600. Мышцы у взрослого человека составляют от 30 до 40 % общей масс тела. Мышцы являются мощной биохимической лабораторией. Они содержат миоглобин (сходный с гемоглобином крови), соединение которого с кислородом обеспечивает тканевое дыхание при экстраординарной работе организма. Большое значение миоглобина заключается в том, что, являясь первейшим кислородным резервом, он способствует нормальному протеканию окислительных процессов при кратковременных нарушениях кровообращения и статической работе.

Происходящие в мышцах разнообразные биохимические процессы отражаются на функциях всех органов и систем. Так, в мышцах происходит активное накопление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая служит аккумулятором энергии в организме, причем накопление ее находится в прямой зависимости от деятельности мышц и поддается тренировке.

Мышцы играют роль вспомогательного фактора кровообращения. Известно, что для стимуляции венозного кровотока показана дозированная ходьба и бег. Мышечные сокращения нижних конечностей помогают венозной крови, благодаря венозным клапанам, двигаться к сердцу.

Наконец, без мышц невозможен сам процесс познания мира, так как, согласно исследованиям И.М. Сеченова, все органы чувств, так или иначе, связаны с деятельностью различных мышц.

Согласно выполняемым функциям мышцы подразделяются на сгибательные и разгибательные, отводящие и приводящие, мышцы-вращатели. По группам различают мышцы головы (жевательные или мимические), туловища, верхних и нижних конечностей. К мышцам туловища относятся мышцы грудной клетки, живота и спины.

Мышцы живота выполняют разные функции. Они образуют стенку брюшной полости и благодаря своему тонусу удерживают внутренние органы, предотвращая их опускание и выпадение. Сокращение мышц брюшного пресса способствуют движению венозной крови во внутренних органах, осуществлению дыхательных движений. Мышцы живота участвуют в сгибании позвоночника вперед. Если они слабые, то при подъеме больших грузов могут расходиться.

На спине вдоль позвоночника расположены глубокие мышцы спины. Они обеспечивают движения позвоночника назад и в стороны, удерживают тело в вертикальном положении. Поверхностные мышцы спины принимают участие в движениях верхних конечностей и грудной клетки. [1]

Позвоночник – орган опоры человеческого тела, стержень, вокруг которого сгруппированы органы грудной клетки и брюшной полости, а также надежный и крепкий футляр для спинного мозга. От спинного мозга отходят нервные корешки, которые в виде нервов шейных, грудных, поясничных, крестцовых и копчиковых проходят между позвонками и иннервируют соответствующие органы (рисунок 2). Благодаря упругости сотен связок, хрящей и изгибов человек может нагибаться, прыгать кувыркаться, и бегать. Очень сильные межпозвоночные связки допускают самые сложные движения и вместе с тем создают надёжную защиту спинному мозгу. Он не подвергается какому-либо механическому растяжению, давлению при самых сильных изгибах позвоночника.

Изгибы позвоночного столба соответствуют влиянию нагрузки на ось скелета. Поэтому нижняя, наиболее массивная часть становится опорой при передвижении; верхняя, при свободном движении помогает сохранить равновесие. Позвоночный столб можно было бы назвать позвоночной пружиной. Если смотреть на него в профиль, отчетливо видны четыре изгиба: два лордоза и два кифоза (рисунок 1).

Позвоночник состоит их 33 – 34 позвонков.

7 шейных позвонков обладают наибольшей подвижностью и испытывают наибольшую нагрузку. Давление на межпозвоночный диск между пятым и шестым шейными позвонками составляет 11,5 кг/см², в то время как давление на диск, расположенный между пятым поясничным и первым крестцовым позвонками составляет 9,5 кг/см². Поэтому шейный отдел весьма уязвим.

Следующие 12 грудных позвонков хоть и прочнее, но зато образуют массу подвижных суставов, т.к. к ним крепятся рёбра.

Поясничный отдел состоит из пяти позвонков – толстых, массивных. На них в основном приходится вся нагрузка при переноске тяжести. Например, при переносе двух ведер воды межпозвоночный диск между 4-м и 5-м поясничными позвонками испытывает давление более 500 кг. Поэтому здесь со временем чаще всего развивается патологический процесс.

Гораздо реже что-то происходит с крестцом, состоящим из пяти сросшихся между собой позвонков.

Копчик состоит из 4 – 5 рудиментарных позвонков, которые часто могут травмироваться от падения на эту область.

Структурным элементом позвоночника является комплекс структур, состоящий из межпозвоночного диска, прилегающих к нему позвонков с суставами и связками (рисунок 2). Замыкательные пластинки позвонков образованы плотной костной тканью, пронизанной множеством отверстий. Межпозвоночный диск представляет собой прокладку-амортизатор, расположенный между телами позвонков и состоящий из двух пластинок гиалинового хряща, покрывающие площадки тел смежных позвонков, фиброзного кольца и, заключенного в нем, пульпозного ядра (рисунок 3). Это позволяет позвоночнику амортизировать удары, равномерно распределять нагрузку по всей площади суставной поверхности позвонков. За счет пластинок гиалинового хряща происходит рост тел позвонков в высоту.

Движения позвоночника происходят вокруг трех осей: сгибание-разгибание, вправо-влево, скручивания и круговые движения. Возможности таких движений зависят от ряда факторов, главным из которых является состояние межпозвоночных дисков, суммарная толщина которых составляет ¼ длины позвоночного столба.

Объем движений в каждом сегменте определяется высотой и эластичностью межпозвоночного диска, длинной связок в данном сегменте, а также размерами, формой и пространственным расположением суставных и остистых отростков.

Жизнеспособность человека главным образом зависит от состояния позвоночника. Причиной многих болезней является ненормальное состояние позвоночника. На рисунке 4 показано, на работе каких органах сказывается дисфункция работы позвоночных сегментов, и к каким болезням это может привести. [2]