Пасивный двигательный аппарат

Эта часть двигательного аппарата представлена скелетом. Скелет (от греч. skeleton -высушенный) - это совокупность костей и их соединений. Скелет человека состоит примерно 205 - 210 костей. Масса скелета взрослого человека составляет 1/7 - 1/5 массы тела.

Функции скелета Скелет выполняет ряд важных функций:

Механическая функция опорная (опора для внутренних органов, мышц и тела в целом); защитная (предохранение внутренних органов от внешних механических воздействий); двигательная (благодаря подвижности соединений между костями); амортизационная (смягчение резких движений, толчков, ударов); поддержание формы тела

Биологическая функция кроветворная (в костях находится орган кроветворения – красный костный мозг); депо минеральных солей (при недостатке минеральных солей в других органах и крови они поступают из костей)

Кости Химический состав и физические свойства костей

Костное вещество состоит из минеральных солей (около 70%) и органических веществ (около 30%). Больше половины всех минеральных веществ - это фосфорнокислый кальций. Главными органическими веществами кости являются белки коллаген и оссеин. Минеральные вещества придают костям твердость и хрупкость, органические - гибкость, упругость, эластичность. В целом сочетание органических и неорганических веществ придают костям большую прочность. Твердость и прочность костей сравнима с чугуном и кирпичом, поэтому кости могут выносить большие нагрузки. Например, большая берцовая кость выносит, не ломаясь нагрузку около 3 тонн. Соотношение органического и неорганического вещества с возрастом изменяется. У детей немного выше количество органических веществ, поэтому их кости более упруги, эластичны и гибки и реже ломаются. У пожилых и старых людей несколько возрастает количество неорганических веществ, их кости менее эластичны и более хрупки, поэтому чаще ломаются даже при небольших травмах.

 

 

Классификация костей

Все разнообразие костей скелета можно классифицировать на группы по разным принципам:

1. По внешней форме, размерам:

длинные; короткие; широкие;   Рис 6. Виды костие. 1. длинная трубчатая кость (плечевая) 2. плоская кость (лопатка) 3. короткие губчатые кости (кости предплюсны) 4. смешанная кость (позвонок).

1. По внутреннему строению:
1. трубчатые (кости конечностей);
2. губчатые (ребра, и др.);
3. плоские (кости черепа, лопатка и др.);
4. воздухоносные (некоторые кости черепа, например, решетчатая, клиновидная);
5. смешанные (позвонки, ключица и др.);
6. По местоположению:
7. кости головы;
8. кости туловища;
9. кости свободных конечностей и их поясов.

Строение костей (на примере трубчатой кости)

Во внешнем строении трубчатой кости выделяют удлиненную среднюю часть - тело, или диафиз, имеющий цилиндрическую или близкую к трехгранной форму. Расширенные концевые участки называются эпифизами. Между эпифизом и диафизом располагается участок, называемый метафизом. Эпифизарный участок кости участвует в образовании сустава, его поверхность покрыта гиалиновым хрящом. Вся остальная поверхность кости покрыта надкостницей. Надкостница образована двумя тканевыми слоями: наружный - плотная соединительная ткань, внутренний - эпителиальная ткань. Надкостница имеет розоватый цвет, в ней расположено много мелких кровеносных сосудов и болевых рецепторов. Функции надкостницы:

1. защитная
2. трофическая
3. обменная (питание кости за счет развитости кровеносных сосудов)
4. костеобразующая (клетки внутреннего слоя надкостницы постоянно делятся, образуя костные клетки - остеобласты, за счет которых кость нарастает в толщину)
5. обеспечивает образование костной мозоли при срастании костей.

 

1,2, 3 – суставные поверхности;

4 - эпифиз (губчатое костное вещество);

5, 9 – диафиз;

6 – компактное костное вещество;

7 – полость в области диафиза.

 

 

В молодых, растущих костях в области метафиза имеется сплошная хрящевая прослойка - метафизарный хрящ. За счет деления его клеток кость растет в длину. В области диафизов имеются костные возвышения - апофизы, к которым прикрепляются скелетные мышцы. В области диафиза внутри кости имеется полость, костная стенка которой ограничена компактным костным веществом. Диафизы образованы губчатым костным веществом, которое содержит многочисленные мелкие ячейки. С поверхности диафизы покрыты тонким слоем компактного костного вещества. Полость внутри диафиза и все ячейки в губчатом веществе эпифизов заполнены костным мозгом. Во внутриутробный период и в раннем детском возрасте в костях находится только красный костный мозг. Он является органом кроветворения и иммунной защиты. Постепенно с возрастом красный костный мозг в полостях диафизов трубчатых костей заменяется желтым костным мозгом, который образован жировой тканью и выполняет запасающую функцию. На форму, размеры, внешнее и внутренне строение костей большое влияние оказывает интенсивность и характер физической нагрузки.

 

 

Соединения костей

Благодарясоединениям кости образуют единую систему - скелет. Выделяют три вида соединений костей:

1. непрерывные (неподвижные)
2. полупрерывные (полуподвижные)
3. прерывные (подвижные).

Непрерывные соединения образованы сплошным тканевым слоем соединительной ткани (костной, хрящевой и др.), который соединяет две или более костей. Такие соединения, особенно образованные с помощью костной ткани, являются неподвижными. Они имеются в тех частях скелета, где необходимо обеспечить надежную опору, защиту для внутренних органов и неподвижность костей. Примеры: срастание костей, образующих тазовую кость, швы между костями черепа и др.

Полупрерывные соединения: кости соединяются сплошным тканевым слоем, но в глубине его имеется небольшой промежуток, не занятый тканью. Эти соединения обладают большой прочностью и очень ограниченной подвижностью. Примеры: лонное сращение (соединение двух тазовых костей спереди), соединения тел позвонков.

Прерывные соединения (суставы) - это подвижные соединения. Степень подвижности зависит от особенностей строения конкретного сустава.

Сустав состоит из следующих элементов:

Схема строения сустава. надкостница суставной участок сочленяющейся кости суставная сумка (суставная капсула) суставной гиалиновый хрящ суставная полость.

• суставные участки сочленяющихся костей; суставные поверхности покрыты суставным гиалиновым хрящом, который имеет очень гладкую, блестящую поверхность; этот хрящ твердый, упругий, очень прочный;
• суставная сумка - это капсула, заключающая суставные участки костей;
• суставная полость -это пространство внутри суставной сумки; она герметична, заполнена синовильной (суставной) жидкостью, в ней давление несколько ниже атмосферного;
• внесуставные и внутрисуставные связки образованы плотной волокнистой соединительной тканью и придают прочность суставу;
• диски и мениски находятся внутри сустава, увеличивают соответствие суставных поверхностей и обеспечивают амортизацию.

Суставы в скелете очень многообразны. Выделяют простые и сложные суставы. В образовании простых суставов участвуют две кости, а сложных - более двух костей. По форме суставных поверхностей бывают плоские, эллипсоидные, седловидные, шаровидные суставы, по количеству осей вращения - одноосные, двухосные, трехосные.

Комплексный сустав включает несколько простых или сложных суставов.

Скелет

СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТА ЧЕЛОВЕКА

Скелет человека состоит их следующих отделов:

• скелет туловища (грудная клетка и позвоночник);
• скелет головы (череп);
• скелет конечностей (скелет свободных конечностей и их поясов).

Скелет туловища включает осевой скелет - позвоночник и грудную клетку.

Позвоночник имеет метамерное строение, состоит из 30- 34 позвонка. Выделяют отделы позвоночника: шейный (7 позвонков), грудной (12позвонков), поясничный (5 позвонков), крестцовый (5 сросшихся позвонков - крестец), копчиковый отдел (1 -5 рудиментарных позвонков). Все позвонки имеют принципиально сходное строение. Позвонок - это короткая смешанная кость, состоит из тела, дуги и отростков. Тело имеет цилиндрическую форму. Между телами соседних позвонков образуются полуподвижные соединения. От тела назад отходит дуга. Между телом и дугой имеется позвонковое отверстие. Совокупность этих отверстий образует костный позвоночный канал, в котором лежит спинной мозг. На дуге располагаются отростки:

1. непарный, направленный назад остистый отросток
2. два поперечных отростка, направленные вправо о влево
3. два верхних суставных отростка
4. два нижних суставных отростка. К остистым и поперечным отросткам прикрепляются мышцы, суставные отростки образуют суставы между позвонками.

В каждом отделе позвоночника имеются особенности строения позвонков. Первый шейный позвонок называется атлант, он не имеет тела, а представляет собой замкнутое кольцо. Он образует соединение черепа с позвоночником, в котором осуществляются наклоны головы вправо-влево, вперед-назад. Второй шейный позвонок называется аксис (эпистрофей). Он имеет зубовидный вырост, направленный вверх, к атланту. Между атлантом и аксисом осуществляются вращательные движения головы. Седьмой шейный позвонок имеет самый большой остистый отросток по сравнению с предыдущими позвонками. Остистые отростки грудных позвонков скошены вниз, черепицеобразно налегают друг на друга, что уменьшает подвижность грудного отдела позвоночника.

рис 9. Строение грудного позвонка. А - вид сбоку: 1 - тело позвонка; 2 - верхняя реберная ямка; 3 - верхняя позвоночная вырезка; 4 - верхний суставной отросток; 5 - поперечный отросток; 6 - остистый отросток; 7- нижний суставной отросток; 8 - нижняя позвоночная вырезка; 9 - нижняя реберная ямка. Б - вид сверху: 1 - дуга позвонка; 2 - поперечный отросток; 3 – позвоночное отверстие; 4 - верхний суставной отросток; 5 - реберная ямка поперечного отростка; 6 - остистый отросток.

Позвонки поясничного отдела имеют самые массивные тела, их остистые отростки короткие, широкие, направлены горизонтально. В крестцовом отделе позвонки видоизменены, сильно уплощены, сращены между собой и образуют общую кость - крестец. Копчиковые позвонки недоразвиты, представлены только небольшими телами; копчик у человека - это рудимент хвостового отдела позвоночника млекопитающих.

В отличие от позвоночника животных позвоночник человека имеет особенности строения в связи с прямохождением:

• позвоночник человека имеет изгибы: шейный и поясничный лордозы (изгибы, направленные вперед) и грудной и крестцовый кифозы (изгибы, направленные назад); благодаря изгибам позвоночник представляет собой вертикальную пружину, что способствует амортизации при ходьбе.
• размеры тел позвонков закономерно увеличиваются сверху вниз, так как на каждый последующий позвонок приходится все большая опора;
• толщина межпозвонковых дисков также закономерно увеличивается cверху вниз для обеспечения амортизации.

Грудная клетка образована ребрами, грудиной и сзади грудными позвонками. Ребра - это

Рис. 10. Строение позвоночника человека. А - вид спереди; Б - вид сзади; В - вид сбоку. I - шейный отдел; II - грудной отдел; III - поясничный отдел; IV - крестцовый отдел; V - копчиковый отдел. 1, 3 - шейный и поясничный лордозы; 2,4 - грудной и крестцовый кифозы.

длинные губчатые кости. Передняя часть ребра образована гиалиновым хрящом. Всего 12 пар ребер, все они прикрепляются к позвонкам грудного отдела, образуя подвижные соединения - суставы. Первые 7 пар ребер прикрепляются непосредственно к грудине и называются истинными ребрами. Следующие три пары (8,9,10) своим передним участком присоединяются к хрящу предыдущего ребра и называются ложными ребрами. Последние две пары своим передним концом лежат свободно в толще мышц и называются колеблющимися ребрами. Грудина - это длинная плоская кость. Она состоит из верхней расширенной части - рукоятки грудины, средней части - тела и небольшого мечевидного отростка, который образован гиалиновым хрящом.

 

У человека в связи с прямохождением грудная клетка имеет форму овоида (яйцевидную) и сплющена в переднезаднем направлении. Форма грудной клетки имеет половые особенности (у мужчин она более приближена к цилиндрической форме) и во многом зависит от профессиональной деятельности, например у людей, испытывающих большие нагрузки на легкие, грудная клетка имеет больший объем и приближена к цилиндрической форме. В целом грудная клетка выполняет защитную, опорную, амортизационную и двигательную функции.

Скелет головы (череп) образован парными и непарными плоскими костями, подразделяется на два отдела - мозговой череп и лицевой череп. Череп выполняет защитную функцию, образует вместилища для органов чувств и окружает начальные участки пищеварительной и дыхательной систем.

Кости мозгового черепа образуют черепную коробку, в которую заключен головной мозг. Непарными костями мозгового черепа являются: лобная, затылочная, клиновидная и решетчатая. Парными костями являются теменная и височная. В затылочной кости имеется большое затылочное отверстие, через которое соединяются спинной и головной мозг. В пирамиде височной кости располагается костный лабиринт, в котором заключено внутреннее ухо. Клиновидная и решетчатая кости образуют основание мозгового черепа и отделяют его от лицевого черепа.

Скелет верхних конечностей подразделяется на скелет свободной конечности и скелет пояса верхних конечностей (плечевой пояс). Скелет свободной верхней конечности состоит из плечевой кости, двух костей предплечья - локтевой и лучевой, скелета кисти - костей запястья (8 коротких губчатых костей), пясти (5 коротких трубчатых костей) и фаланг пальцев (короткие трубчатые кости; две фаланги в первом пальце и по три фаланги в остальных пальцах).

Верхняя конечность – рука у человека не участвует в передвижении тела, а является органом труда. В связи с этим скелет руки имеет особенности:

• длинная ключица, выносящая плечевой сустав дальше от грудной клетки для увеличения подвижности плечевого сустава;
• плечевой сустав шаровидный, трехосный, обеспечивает вращательное движение руки с большой амплитудой;
• высокая подвижность лучевой кости относительно локтевой;
• большой палец противопоставлен остальным и очень подвижен, может доставать первую фалангу мизинца.

Скелет нижних конечностей подразделяется на скелет свободной конечности и скелет пояса нижних конечностей (тазовый пояс). Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, двух костей голени – большой берцовой и малой берцовой, скелета стопы - костей предплюсны (7 коротких губчатых костей), плюсны (5 коротких трубчатых костей) и фаланг пальцев (короткие трубчатые кости; в первом пальце 2 фаланги, в остальных пальцах по 3 фаланги).

В связи с прямохождением скелет нижних конечностей имеет особенности:

• кости более массивные, чем в верхней конечности, так как на ноги приходится большая нагрузка при вертикальном положении тела;
• тазобедренный сустав прочен, т.к. головка бедренной кости охватывается вокруг костным валиком, образованным тазовой костью;
• стопа имеет сводчатое строение, обеспечивающее амортизацию при ходьбе.

 

Рис. 11. Строение грудной клетки человека. верхняя апертура грудной клетки грудина ребра подгрудинный угол позвоночник нижняя апертура грудной клетки.

Рис. 13. Строение скелета человека (вид спереди). 1 - мозговой череп; 2 - лицевой череп; 3 - кости пояса верхней конечности (ключица и лопатка); 4 - плечевая кость; 5 - кости предплечья (локтевая и лучевая); 6 - кости кисти (кости запястья, пясти и фаланги пальцев); 7 - грудная клетка (ребра и грудина); 8 - позвоночник; 9 - кости пояса нижних конечностей - тазовые кости (подвздошная, седалищная и лобковая); 10 - бедренная кость; 11 - кости голени (большая и малая берцовые кости); 12 - кости стопы (кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев).

Гигиена позвоночника Анатомическое строение позвоночника человека

Позвоночный столб, или позвоночник является частью осевого скелета человека. На него приходится основная нагрузка при вертикальном положении тела, при различных движениях. Он образован последовательно накладывающимися друг на друга позвонками, которые соединены между собой при помощи межпозвонковых связок и малоподвижных суставов. Формируя осевой скелет, позвоночник выполняет опорную функцию, служит гибкой осью туловища, участвует в образовании задней стенки грудной и брюшной полостей и полости таза. Сила тяжести, воспринимаемая позвоночным столбом, увеличивается сверху вниз, поэтому размер образующих его позвонков в нижнем отделе столба больше, чем в верхних. В позвоночнике выделяют пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12 позвонков), поясничный (5 позвонков), крестцовый (5 позвонков), копчиковый (1 - 5 позвонков). Длина позвоночника у взрослого человека составляет 2/5 длины тела, это в среднем 60 - 65 см. В норме позвоночник имеет четыре изгиба: два направлены вперед - лордозы шейный и поясничный, и два направлены назад - кифозы грудной и крестцовый. Изгибы придают позвоночнику форму вертикальной пружины, что обеспечивает его амортизационные свойства при ходьбе, беге и других движениях. Изгибы постепенно формируются: сначала шейный, затем - грудной, затем поясничный и самым последним формируется крестцовый. Окончательно изгибы формируются к 18 - 20 годам.

В позвоночном столбе возможны движения вокруг поперечной, переднезадней и вертикальной оси, также круговые движения. Наиболее подвижные отделы позвоночника - шейный и поясничный.

 

Формирование осанки

Осанка - привычное положение тела человека в покое и при движении, формируется с самого раннего периода детства в процессе роста, воспитания и развития. Правильная осанка делает фигуру человека красивой и способствует нормальной деятельности двигательного аппарата и всего организма. При правильной осанке естественные изгибы позвоночника выражены умеренно, лопатки расположены симметрично, плечи на одном уровне и слегка развернуты, живот подтянут, ноги прямые, своды стоп нормальные, мышцы хорошо развиты, походка красивая.

Осанка - одно из важнейших понятий для определения положения тела ребенка в пространстве, обнаружении признаков ортопедических заболеваний, связанных с нарушением статико-динамических свойств позвоночника. Представления о нормальной осанке необходимо для оценки лечебных и реабилитационных мероприятий. Ведущими факторами, определяющими осанку человека, являются положение и форма позвоночника, угол наклона таза и степень развития мускулатуры. Благодаря наличию физиологических изгибов позвоночный столб имеет рессорные свойства, предохраняющие головной и спинной мозг от сотрясений. Физиологические изгибы позвоночника формируются в процессе развития двигательных навыков ребенка под влиянием мышечной тяги, а их выраженность зависит от угла наклона таза. При увеличении угла наклона позвоночный столб, неподвижно сочлененный с тазом, изгибается, и для сохранения вертикального положения тела соответственно увеличиваются поясничный лордоз и расположенные выше изгибы. В дошкольном и младшем школьном возрасте осанка имеет еще неустойчивый характер. В период вторичного вытягивания, когда резко усиливается рост тела ребенка в длину, характерно неравномерное усиленное развитие костей, суставов, связок и мышц ребенка (диссоциация). Эта диссоциация уменьшается по мере снижения темпов роста ребенка, так как к его окончанию осанка человека стабилизируется.

 

Нормальная осанка

Нормальная осанка характеризуется симметричным расположением частей тела относительно позвоночника. При осмотре человека, имеющего нормальную осанку, определяется вертикальное положение головы, когда подбородок слегка приподнят, а линия, соединяющая нижний край орбиты и козелок уха горизонтальна. Линия надплечий тоже горизонтальна. Грудная клетка при осмотре спереди и сзади не имеет западений и выпячиваний и симметрична относительно средней линии. Точно также при нормальной осанке симметричен живот, брюшная стенка вертикальна, пупок находится на средней линии, лопатки прижаты к туловищу.

При осмотре сбоку нормальная осанка характеризуется несколько приподнятой грудной клеткой и подтянутым животом, прямыми нижними конечностями, наличием умеренно выраженных физиологических изгибов позвоночника. Угол наклона таза в пределах 35 - 55 градусов.

 

Дефекты осанки

Отклонения от нормальной осанки принято называть нарушениями. Они связаны с функциональными изменениями опорно-двигательного аппарата. Условия окружающей среды, а также функциональное состояние мускулатуры могут повлиять на осанку ребенка. Порочное положение тела при различных позах принимает характер нового динамического стереотипа, и таким образом неправильная осанка закрепляется.

Форма позвоночника в норме и при искривлениях. А - нормальное положение (вид сзади); Б - сколиоз; В - нормальное положение (вид сбоку); Г - поясничный лордоз; Д - грудной кифоз.

• Различают следующие нарушения осанки:
• сутуловатость - увеличение грудного кифоза и уменьшение поясничного лордоза
• круглая спина - увеличение грудного кифоза с почти полным отсутствием поясничного лордоза (как правило, ребенок стоит с согнутыми в коленных суставах ногами)
• кругло-вогнутая спина - все изгибы позвоночника увеличены, увеличен угол наклона таза, колени максимально разогнуты
• плоская спина - уплощение поясничного лордоза, наклон таза уменьшен, лопатки - крыловидны
• плоско-вогнутая спина - уменьшение спинного кифоза при нормальном или несколько увеличенном поясничном лордозе

Нарушение осанки во фронтальной плоскости называется асимметричной осанкой. При этом имеется выраженная асимметрия между правой и левой половиной туловища.

Нарушение осанки, помимо значительного косметического дефекта, нередко сопровождается расстройствами деятельности внутренних органов, быстрым наступлением утомления, а нередко и головными болями.

Коррекция осанки

Для исправления дефектов осанки необходимо принятие мер, способствующих улучшению физического развития, а также целенаправленное использование средств физического воспитания. К задачам такого воспитания относят следующие:

1. улучшение и нормализация нервных процессов, повышение неспецифической сопротивляемости детского организма
2. активизация общих и местных обменных процессов
3. выработка достаточной силовой и общей выносливости мышц туловища
4. исправление имеющегося дефекта осанки
5. формирование и закрепление правильной осанки

Формирование нового, правильного стереотипа осанки и ликвидация порочных условий рефлексов требует особенно строгого подхода к организации занятий по физвоспитанию.

Исправление дефектов осанки достигается с помощью специальных упражнений. Их применение дает возможность изменить и нормализовать угол наклона таза, нормализовать нарушенные физиологические изгибы позвоночника, а также положение головы, укрепить мышцы брюшного пресса.

Эффективность применения специальных упражнений во многом зависит от исходных положений. Наиболее выгодным из них являются такие, при которых возможна максимальная разгрузка позвоночника по оси и исключается влияние на тонус мышц угла наклона таза. К таковым относятся положение лежа на спине, животе, стоя в упоре на коленях и на четвереньках.

При асимметричной осанке основную роль играют симметричные упражнения. Для сохранения срединного положения тела, более ослабленные мышцы тела на стороне отклонения позвоночника во время выполнения упражнения работают с большей нагрузкой, чем более сильные мышцы.

При дефектах осанки в сагиттальной плоскости используются следующие специальные упражнения: при увеличении угла наклона таза упражнение, способствующее укреплению мышц задней поверхности бедер, межпоперечных мышц поясницы.

Крыловидные лопатки и приведенные вперед плечи могут быть исправлены при помощи упражнений с динамической и статической нагрузкой на трапецевидные и ромбовидные мышцы, а также на растягивание грудных мышц.

Выстояние живота устраняется упражнениями для мышц брюшного пресса, осуществляемыми преимущественно из исходного положения лежа на спине.

Одновременно с упражнениями для мышц формируется навык правильной осанки. Он вырабатывается на базе мышечно-суставного чувства, позволяющего создать нужное положение определенных частей тела. После объяснений, необходимых для представления о правильной осанке, и показа ее приступают к выработке соответствующих такой осанке мышечно-суставных ощущений. Для этого используют тренировки перед зеркалом, взаимоконтроль, осуществляемый занимающимися друг за другом, принятие правильной санки с исправлением ее дефектов у стены, когда мышечно-суставным ощущениям прибавляются тактильные, исправление дефектов осанки по указанию инструктора лечебной физкультуры. Выработка и закрепление навыка правильной осанки происходят также во время выполнения различных общеразвивающих упражнений, при которых обязательно сохраняется правильное положение таза, а также упражнений в равновесии и на координацию. Широко используются игры с правилами, предусматривающими соблюдение хорошей осанки.

 

Рис. 15. Факторы, способствующие нарушению осанки и значение тренировки мышц для ее сохранения.
Рис. 16. Определение правильности осанки.

Вопросы для самоконтроля