Полам, и образуются новые стенки вокруг двух новых клеток, каждая из которых имеет нормальное число хромосом—46.

Ежедневно огромное число клеток уми­рает и заменяется посредством митоза; одни клетки более активны, чем другие. Раз образовавшись, клетки мозга и нер­вов не в состоянии заменяться, но клетки печени, кожи и крови полностью заменя­ются несколько раз в год.

Создание клеток с половинным числом хромосом для того, чтобы определить на­следственные характеристики, требует иного способа деления, он называется мейозом. При этом способе деления кле­ ток хромосомы сначала, как при митозе, становятся короче и толще и делятся на­двое, но затем хромосомы делятся на па­ры так, что одна от матери и одна от отца ложатся рядом друг с другом.

Затем хромосомы очень тесно переплета­ются, и когда они время от времени отделя­ются друг от друга, каждая новая хромосо­ма содержит уже несколько генов матери и несколько генов отца. После этого две новые клетки снова делятся так, что каж­дое яйцо или сперма содержат 23 хромосо­мы, им необходимые. Такой взаимообмен генетического материала в процессе мейоза объясняет, почему дети не полностью похо­дят на родителей и почему каждый чело­век, кроме однояйцовых близнецов, имеет уникальный генетический состав.

Обмен веществ

Сложные процессы, поддерживающие нормальное функционирование организма, умело управляются химическими вещест­вами, называемыми энзимами и гормонами.

Деятельность энзимов влияет на хими­ческие превращения, в результате кото­рых необходимые вещества поставляют­ся клеткам тела, гормоны же управляют такими действиями, как рост и использо­вание энергетических резервов.

Обмен веществ (метаболизм) имеет от­ношение ко всем химическим процессам, происходящим в теле человека, способст­вуя его росту, выживанию и воспроиз­ведению. Это продукт двух разных и до­полняющих друг друга процессов, назы­ваемых катаболизмом и анаболизмом. Катаболизм представляет собой расщеп­ление углеводов, жиров и белков и ряда продуктов отхода, таких как мертвые клетки и ткани, для образования энергии. Энергия, высвобожденная катаболизмом, превращается в полезную работу при по­средстве мышечной деятельности, и неко­торое количество ее теряется в виде теп­ла. Анаболизм включает процессы, при которых пища усваивается организмом и хранится в виде энергии или тратится для целей роста, воспроизведения и за­щиты организма от инфекций и болезней.

В растущем организме ребенка или под­ростка полу чение энергии от расщепления пищи превышает вывод энергии, с тем что­бы обеспечивать рост организма. В орга­низме взрослых избыток энергетического поступ ления будет превращен в жир; и, наоборот, слишком большая трата энергии способствует потере веса.

Расщепление углеводов

Большая часть энергетических затрат ор­ганизма обеспечивается расщеплением углеводов, содержащихся в пище—хлебе, картофеле и сахаре. Наиболее распро­страненными видами сахара, получаемы­ми из пищи, являются глюкоза, фруктоза и галактоза. Они переносятся в печень, где фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу. Клетки получают энергию из глюкозы путем расщепления ее в вещество, назы­ваемое пировиноградной кислотой. Энер­гия, высвобождающаяся при этом про­цессе, временно накапливается как высо­коэнергетическое соединение— АТФ.

Расщепление жира и белка

Жиры и белки — важные составные час­ти нашей повседневной пищи, и если по­требление углеводов достаточно мало, жиры и белки могут быть использованы как источник энергии.

Когда энергетические запасы углево­дов истощаются, молекулы жира снова расщепляются на глицерин и жирные кислоты, которые диссимилируются каж­дый отдельно. Гли церин превращается в печени в глюкозу и таким образом про­ходит путь метаболизма глюкозы.

Белки, содержащиеся в пище, расщеп­ляются на аминокислоты, требующиеся для роста организма, а также на энзимы, необходимые для ускорения обменных процессов в каждой клетке.

Многие нарушения обмена вызываются недостатком энзимов при рождении, что ве­дет к накоплению ядовитых веществ в теле.

Нарушения в образовании гормонов яв­ляются другой распространенной причи­ной расстройства обмена веществ. Диабет, например, вызывается сниженным образо­ванием гормона инсулина в поджелудоч­ной железе. Без инсулина клетки тела не могут всасывать и расщеплять глюкозу.

Гомеостаз

Чтобы оставаться здоровым, тело челове­ка должно регулироваться так, чтобы со­хранялось постоянное внутреннее равно­весие при постоянно изменяющихся внешних обстоятельствах. Для описания этого процесса применяется термин «го­меостаз». Многие механизмы, вовлеченные в это взаимодействие между челове­ком и окружающей средой, можно рас­сматривать как особые индивидуальные регулирующие системы, каждую со своей конкретной функцией, и все вместе они образуют всеобъемлющую систему, отве­чающую за все функции тела человека.

Например, клетки тела омываются жидкостью, которая обеспечивает их пи­тание и удаляет отходы. Свойства этой внеклеточной жидкости должны оста­ваться относительно постоянными, для того чтобы клетки жили и работали нор­мально. Гомеостаз, следовательно, есть состояние согласованности, которое под­держивает нормальное функционирова­ние тела, пока одна из систем не выйдет из равновесия. Когда это случается, стра­дают все клетки тела, и результатом яв­ляется болезнь или нездоровье.

Здоровый организм способен сопротив­ляться болезни, восстанавливаться и ком­пенсировать понесенный ущерб или стресс, но при болезни эта способность отсутству­ет. Восприимчивость к гриппу, например, во многом обусловлена именно этим факто­ром, и поэтому далеко не все, подвергшиеся инфекции, заболевают гриппом.

Легко представить гомеостаз, используя инженерную терминологию. Все управля­ющие и регулирующие системы организма работают в режиме процесса «обратного питания» («обратной связи»), при котором «выработка» данного процесса контроли­руется неким другим элементом. Когда «выработка» растет или оказывается выше или ниже желаемых рамок, часть ее воз­вращается назад к источнику, чтобы дей­ствовать как контролирующее средство.

Известным примером из домашнего быта может служить термостат, который регулирует центральную отопительную систему. Если температура в комнате па­дает ниже установки на термостате, элек­троцепь замыкается и включает бойлер и насос для накачки горячей воды в сис­тему. Когда достигнута желаемая темпе­ратура, термостат все отключает опять. Однако в отличие от центральной отопи­тельной системы у тела человека всегда имеется несколько различных механиз­мов, готовых выполнять идентичные за­дания разными способами, предоставляя, таким образом, надежные дублирующие системы.

В теле человека существует несколько тысяч контролирующих систем, которые взаимодействуют для достижения регуля­ции всех функций организма. Жизненно

важными регуляторами для всего органи­зма являются нервная и эндокринная системы. Так как они тесно переплетены и необходимы друг для друга, иногда их рассматривают вместе как нейроэндокринную систему.

Часть нервной системы, непосредствен­но занятой в гомеостазе, известна под названием вегетативной (автономной) нервной системы. Она вовлечена в авто­матическую регуляцию таких органов, как сердце, легкие, желудок, кишечник, мочевой пузырь, половые органы и кро­веносные сосуды.

Эндокринная система гораздо медлен­нее реагирует на ситуацию, но ее дей­ствие длится дольше, в то время как веге­тативная нервная система вызывает быструю реакцию, которая длится лишь необходимое время. Иногда обе системы работают независимо друг от друга в за­висимости от природы и серьезности воз­никшей проблемы. Примером гомеостаза, в который вовлечены несколько систем, является регуляция количества (объема) воды в теле.

Тело человека примерно на 70 процен­тов состоит из воды, некоторые же тка­ни— такие, как серое вещество мозга,— состоят на 85 процентов из воды, другие— как, например, жировые слои,— только на 25 процентов. Вода также является основ­ным веществом для главной транспортной системы тела—крови (80 процентов соста­ва крови—это вода). При определенных обстоятельствах количество воды падает. К счасть ю, тело имеет необходимый ме­ханизм, который предупреждает человека, что ему нужно восполнить количество во­ды. Когда человек хочет пить, тело сигнализирует ему о недостатке воды, по­является ощущение жажды. Объем воды, который человек затем выпивает для уто­ления жажды, зависит от того, сколько воды тело потеряло.

Главный центр, контролирующий чувст­во жажды, расположен глубоко в мозгу— в гипоталамусе, центре регуляции веге­тативной нервной системы. Небольшие группы нервных клеток в этой железе чувствительны по отношению к коли­честву воды в крови. Если количество воды в крови уменьшается по сравнению с количеством солей и других веществ, эти клетки раздражаются и, в дополнение к образованию гормонов, которые застав­ляют почки задерживать воду, вызывают чувство жажды.

КОСТНАЯ СИСТЕМА И КОЖА

Опорная структура человеческого тела — это чудо сложного инженерного искусства природы, она предназначена для того, чтобы дать человеку максимум силы и подвиж ности. Каждая кость имеет особую форму, потому что играет вполне конкретную роль. В тех частях костной системы (скелета), где требуется больше гибкости, хрящи имеют большее значение, чем кости, но что делает скелет действительно прекрасно сочлененным механизмом, так это суставы и связки. Наружный покров тела — кожа — в действительности является самым большим органом в теле человека: она не только защищает внутренние структуры от повреждений, но и способствует регуляции температуры тела.

Кости и хрящи

Около 206 костей составляют скелет взрослого человека. Кости имеют твер­дый, толстый и прочный внешний слой и мягкую сердцевину, или костный мозг. Они прочны и крепки, как бетон, и могут выдержать очень большой вес, не сгиба­ясь при этом, не ломаясь и не разруша­ясь.

Соединенные дви­жимые мышцами, которые к ним при­креплены с обоих концов, кости образуют защитный остов для мягких и уязвимых частей тела, обеспечивая од­новременно телу человека большую гиб­кость движений. В дополнение к этому скелет представляет собой каркас, или леса, на которых прикреплены и держат­ся другие части тела.

Как все в теле человека, кости состоят из клеток. Это клетки, которые создают каркас волокнистой (фиброзной) ткани, относительно мягкой и пластичной осно­вы. Внутри этого каркаса имеется сеть более твердого материала, что в резуль­тате напоминает бетон с «камнями» (то есть твердым материалом), придающими прочность «цементной» основе из волок­нистой ткани. В результате образуется необычайно прочная структура с боль­шой степенью гибкости.

Рост костей

Когда кости начинают расти, они состоят из сплошной массы. Только на вторичной стадии они начинают образовывать внут­ри себя полые пространства. Образова­ние пустот внутри костной трубки совсем незначительно влияет на ее прочность, зато очень уменьшает ее вес. Это основ­ной закон строительной техники, которые в полной мере использовала природа при создании костей. Полые простран­ства заполняют костный мозг, в котором происходит образование клеток крови. Может показаться удивительным, но но­ворожденный ребенок имеет больше ко­стей в своем теле, чем взрослый человек. При рождении около 350 костей образу­ют основу скелета ребенка; с годами не­которые из них объединяются в более крупные кости. Череп грудного ребенка является хорошим примером этому: во время родов он сдавливается, чтобы пройти через узкий канал. Если бы череп ребенка был сплошь жестким, как у взрослого, он бы просто сделал невоз­можным прохождение ребенка через та­зовое отверстие тела матери. Роднички в разных секциях черепа делают возможным придать ему нужную форму при прохождении через родовой канал. После рождения эти роднички постепенно закрываются.

Скелет ребенка состоит не только из костей, но также из хрящей, которые гораздо гибче первых. По мере роста тела они постепенно затвердевают, превраща­ясь в кости—этот процесс называют око­стенением (оссификацией), который про­должается и в организме взрослого че­ловека. Рост тела происходит за счет увеличения в длину костей рук, ног и спи­ны. Длинные (трубчатые) кости конеч­ностей имеют на каждом конце пластинку роста, где и происходит рост. Эта пла­стинка роста представляет собой скорее хрящ, чем кость, и поэтому ее не видно на рентгеновском снимке. Когда пластин­ка роста окостеневает, кость больше не растет в длину. Пластинки роста в различных костях тела образуют как бы мягкую связь в определенном порядке. Примерно в возрасте 20 лет тело человека обретает вполне развитый скелет.

По мере развития скелета его пропор­ции значительно изменяются. Голова ше­стинедельного зародыша имеет такую же длину, как и его туловище; при родах голова еще достаточно большая по срав­нению с другими частями тела, но сре­динная точка переместилась от подбород­ка ребенка к пупку. У взрослого человека срединная линия тела проходит через лонное сочленение (лобковый симфиз) или сразу над половыми органами.

В целом женский скелет легче и мень­ше мужского. Таз женщины пропорцио­нально шире, что необходимо для рас­тущего плода во время беременности. Плечи мужчины шире, и грудная клетка длиннее, но, вопреки расхожему мнению, мужчины и женщины имеют одинаковое число ребер. Важной и замечательной особенностью костей является их способ­ность в процессе роста обретать опреде­ленную форму. Это очень важно для длинных костей, которые служат опорой конечностей. Они шире у концов, чем посередине, что обеспечивает дополни­тельную прочность суставу, где это осо­бенно нужно. Такое образование формы, известное как моделирование, идет осо­бенно интенсивно при росте костей; про­должается оно и все последующее время.

Различные формы и размеры

Имеется несколько различных типов ко­стей, каждый из которых имеет опреде­ленную конфигурацию в зависимости от функции. Длинные трубчатые кости, об­разующие конечности тела, представля­ют собой просто цилиндры из твердой кости с мягким губчатым костным мозгом внутри. Короткие трубчатые кости, на­пример, кости кисти руки и кости лодыж­ки имеют в основе ту же конфигурацию, что и длинные (трубчатые) кости, но они более короткие и толстые для того, чтобы совершать множество разных движений без потери сил, не уставая.

Плоские кости образуют как бы сэнд­вич из твердых костей с пористой (губча­той) прослойкой между ними. Они плоские, так как обеспечивают защиту (как, например, череп) или предоставляют осо­бенно большую поверхность, к которой крепятся некоторые мышцы (например, лопатки). И, наконец, последний тип ко­сти— смешанные кости — имеет несколь­ко конфигураций в зависимости от кон­кретной функции. Кости позвоночника, например, имеют форму коробочек, что­бы дать большую силу (прочность) и пространство для спинного мозга внут­ри них. А кости лица, которые создают структуру лица,— полые, с воздушными полостями внутри, для создания сверх­легкости их веса.

Хрящи

Хрящи—гладкая, прочная, но гибкая часть костной системы человека. У взрос­лого они находятся главным образом в суставах и в покрытии концов костей, а также в других важных точках скелета, где требуется прочность, гладкость и гибкость.

Структура хрящей не везде оди­накова в разных частях скелета. Она зави­сит от конкретной функции, которую тот или иной хрящ выполняет. Все хрящи состоят из основы, или матрицы, в которой помещены клетки и волокна, состоящие из белков—коллагена и эластина. Консистен­ция волокон разная в разных типах хря­щей, но все хрящи похожи тем, что не содержат в себе кровеносных сосудов. Вместо этого они питаются питательными веществами, которые проникают через по­крытие (перихондрий, или надхрящницу) хряща, и смазываются синовиальной жидкостью, которая вырабатывается выстилающими суставы оболочками.

По своим физическим качествам раз­личные типы хрящей известны под на­званием гиалиновые хрящи, волокнистые хрящи и эластические хрящи.

Гиалиновые хрящи

Гиалиновые хрящи (первый тип хрящей) представляют собой голубовато-белую полупрозрачную ткань и из всех трех типов хрящей имеют наименьшее количе­ство клеток и волокон. Все имеющиеся здесь волокна состоят из коллагена.

Этот тип хрящей образует скелет эм­бриона и способен на большой рост, что позволяет вырасти ребенку ростом 45 см до взрослого мужчины ростом 1,8 м. Пос­ле завершения роста гиалиновые хрящи остаются как очень тонкий слой (1— 2 мм) на концах костей, которые они вы­стилают, в суставах.

Гиалиновые хрящи часто встречаются в дыхательном тракте, где формируют кончик носа, а также жесткие, но гибкие кольца, окружающие трахею и большие трубки (бронхи), ведущие к легким. На концах ребер гиалиновый хрящ образует соединительные звенья (реберные хря­щи) между ребрами и грудиной, которые позволяют груди расширяться и сжи­маться в процессе дыхания.

В гортани, или голосовой коробке, гиа­линовые хрящи не только служат опо­рой, но и участвуют в создании голоса. По мере движения они контролируют объем воздуха, проходящего через гор­тань, и как результат этого издается звук определенной высоты.

Волокнистые хрящи

Волокнистые хрящи (второй тип хря­щей) состоят из многочисленных пучков плотного вещества коллагена, которые придают хрящу, с одной стороны, уп­ругость, а с другой—способность выносить значительное давление. Оба эти ка­чества необходимы в тех участках, где находится больше всего волокнистых хрящей, а именно — между костями по­звоночного столба. В позвоночнике каждая кость, или по­звонок, отделена от своего соседа диском из волокнистого хряща. Межпозвоночные диски защищают позвоночник от со­трясения и позволяют скелету держаться прямо. Каждый диск имеет внешнее покрытие из волокнистого хряща, который окру­жает густую сироповидную жидкость.

Хрящевая часть диска, которая имеет хо­рошо смазанную поверхность, предотвра­щает изнашивание костей во время дви­жения, а жидкость играет роль природ­ного противоударного механизма. Волокнистые хрящи служат прочным соединительным материалом между ко­стями и связками; в тазовом поясе они соединяют две части таза вместе в суста­ве, известном под названием лобковый симфиз. У женщин этот хрящ имеет осо­бо важное значение, так как он смягчает­ся гормонами беременности для того, что­бы позволить головке ребенка пройти на­ружу во время родов.

Эластические хрящи

Эластические хрящи (третий тип хрящей) получили свое название из-за присутствия в них волокон эластина, но содержится в их составе также и коллаген. Волокна эластина придают эластическому хрящу отличительную желтую окраску. Проч­ный, но упругий, эластический хрящ об­разует лоскут ткани, называемый надго­ртанником; он закрывает доступ воздуху, когда пища проглатывается.

Эластический хрящ образует также уп­ругую часть наружного уха и поддержи­вает стенки канала, ведущего к среднему уху и евстахиевым трубам, которые со­единяют каждое ухо с задней стенкой горла. Вместе с гиалиновым хрящом эла­стический хрящ также участвует в об­разовании опорных и голосопроизводящих частей гортани. Строение скелета

Каждая из различных костей скелета скон­струирована для совершения определен­ных действий. Череп защищает мозг, а так­же глаза и уши. Из 29 костей черепа 14 формируют основной каркас для глаз, но­са, скул, верхней и нижней челюсти. Одно­го взгляда на череп достаточно, чтобы по­нять, как уязвимые части лица защищены этими костями. Глубокие глазные впадины с нависающим над ними лбом охраняют сложные и тонкие глазные механизмы. Подобным же образом запахоопределяющие части обонятельного аппарата за­прятаны высоко позади центрального но­сового отверстия в верхней челюсти. Поражает в черепе размер нижней че­люсти. Подвешенная на шарнирах, она образует идеальный дробящий инстру­мент в момент контакта через посредство зубов с верхней челюстью. Лицевые тка­ни— мышцы, нервы и кожа—покрыва­ют лицевые кости так, что незаметно, как умело сконструированы челюсти. Дру­гим примером первоклассного дизайна является соотношение положения лице­вой части к черепу: лицевая часть вокруг глаз и носа прочнее, и это не позволяет лицевым костям вдавливаться в череп или, наоборот, слишком выдаваться.

Позвоночник состоит из цепи мелких костей, называемых позвонками, и обра­зует центральную ось скелета. Он обладает огромной силой и прочностью и, так как стержень не сплошной, а состоит из мелких отдельных секций, очень гибок. Это позволяет человеку наклоняться, касаться пальцами носков и держаться прямо. Позвонки также защищают нежную ткань спинного мозга, который проходит посередине внутри позвоночника. Нижний конец позвоночника называется коп­чиком.

Позвоночник состоит из цепи мелких костей, называемых позвонками, расклассифицированных согласно их положению в теле. Позвонки, показанные на нижнем рисунке, расположены в поясничном отделе (пояснице). Каждый позвонок лежит на позвоночном диске, который несколько похож на маленький пузырек, заполненный желе.

У некоторых животных, таких как собака и кошка, копчик гораздо длиннее и образует хвост. Грудная клетка состоит по бокам из ребер, позвоночного столба сзади и гру­дины спереди. Ребра крепятся к позво­ночнику специальными суставами, кото­рые позволяют им двигаться во время дыхания. Спереди они крепятся к груди­не реберными хрящами. Два нижних реб­ра (11-е и 12-е) крепятся только сзади и слишком коротки для соединения с гру­диной. Они называются колеблющимися ребрами и имеют лишь некоторое отно­шение к дыханию. Первое ребро и второе тесно соединены с ключицей и образуют основание шеи, где несколько больших нервов и кровеносных сосудов проходят к рукам. Реберная клетка предназначена для защиты сердца и легких, которые в ней заключены, так как повреждение этих органов может угрожать жизни.

Конечности и таз

Верхние конечности (руки) прикрепляются к центральной оси позвоночника при помо­щи пл ечевого пояса, который состоит из лопатки и ключицы. Большая кость плеча называется плечевой костью и присоединя­ется в локте к двум костям предплечья: лучевой кости и локтевой кости. Кисть руки состоит из большого числа мелких костей. Это позволяет человеку брать пред­меты и выполнять сложные движения, при которых каждая из частей кисти движется по-разному, но очень скоординировано. Ноги крепятся к позвоночнику посред­ством таза, который состоит из группы сверхпрочных костей.

Задняя часть таза— крестец. С двух сторон к крестцу крепятся массивные подвздошные кости, закругленные верхи которых хорошо прощупываются на теле. Вертикальные крестцово-подвздошные суставы между крестцом и подвздошной костью уплотнены волок нами и переплетены крест-накрест рядом связок.

К тому же поверхность костей таза имеет небольшие надрезки, и кости складываются друг с другом наподобие свобод­но соединяющихся ажурных пил, что при­дает дополнительную устойчивость всей конструкции. Около двух третей спускающейся вниз плоскости каждой подвздошной кости за­нимает глубокая впадина, называемая вертлужной впадиной, которая имеет конфигурацию такой формы, что вмеща­ет шар конца бедренной кости—самой длинной кости тела.

Под этой впадиной тазовая кость выгибается вперед к пере­дней части тела. Эта часть таза называет­ся лобковой (лонной) костью, которая имеет дополнение в виде петлеобразной седалищной кости, создающей основу для ягодиц. В передней части тела две лобковые кости соединяются в лобковом симфизе (лонном сочленении). Их соеди­нение амортизирует хрящевой или лоб­ковый диск. Сустав окутывает множество связок; связки отходят к подвздошной кости, чтобы придать тазу устойчивость.

В нижней части ноги проходят боль­шеберцовая кость и более тонкая — мало­берцовая кость. Ступня, как и кисть ру­ки, состоит из сложной системы мелких костей. Это дает человеку возможность твердо и свободно стоять, а также ходить и бегать без падений.

Суставы и связки

Кости скелета соединяются между собой суставами. Кости должны быть надежно и прочно соединены между собой, в то же время они должны иметь большую сво­боду движения по отношению друг к дру­гу. Именно суставы дают нам возмож­ность полноты движений и делают скелет прекрасно сочлененным механизмом. Су­ставы делятся на два основных типа: мо­бильные, или синовиальные, и неподвиж­ные, или волокнистые. Синовиальные су­ставы позволяют совершать большое количество движений и выстланы скольз­кой оболочкой, называемой синовиальной оболочкой. Движение волокнистого суста­ва ограничено волокнистой тканью. По­мимо этих двух типов суставов есть еще суставы, образованные между костью и хрящом. Поскольку хрящ очень гибок, он позволяет делать много движений без помощи синовиальной оболочки. Приме­ром таких хрящевых суставов могут слу­жить суставы между ребрами и грудиной.

Синовиальные суставы

Синовиальные суставы могут подразде­ляться в свою очередь в зависимости от вида движений. Шарнирный сустав, та­кой как находящийся в локте и колене, позволяет совершать сгибательные и вы­прямляющие движения; плоский (тугоподвижный) сустав позволяет делать сколь­зящие движения во все стороны, потому что поверхность костей плоская или слег­ка выгнутая. Плоские суставы находятся в позвонках, запястье и предплюсневых костях стопы. Цилиндрические суставы шеи у основания черепа и в локте между плечевой костью и локтевой представля­ют собой особый тип шарнирного суста­ва, который вращается вокруг стержня. Цилиндрический сустав шеи позволяет голове поворачиваться, а в локте позво­ляет вертеться и поворачиваться пред­плечью, чтобы совершить такое движе­ние, как поворот ручки двери или отверт­ки. Суставы, которые могут двигаться в разных направлениях, такие как тазо­бедренный и плечевой, называются ша­ровидными суставами.

Суставы в пальцах руки — типичные примеры шарнирных синовиальных су­ставов. Концы костей покрыты прочным эластичным материалом, называемым со­члененным (суставным) хрящом. Весь су­став заключен в необычайно прочную оболочку плотного хряща, называемую суставной капсулой. Это держит сустав на месте и предотвращает движения, ко­торые могут причинить вред.

Выстилает сустав внутри, но не в со­члененном (суставном) хряще, синови­альная оболочка. Это слой очень тонкой ткани, выделяющей жидкость, которая смазывает сустав и предохраняет его от высыхания. Она не всегда обязательна для нормального функционирования су става, и при некоторых условиях, когда синовиальная оболочка поражается, на­пример, ревматоидным артритом, этот слой можно удалить без вреда для суста­ва. Здоровая синовиальная оболочка по­могает суставу не изнашиваться.

Кисть руки содержит множество синовиальных суставов, и можно увидеть, как в некоторых тяжелых случаях ревматоидного артрита разрушение больного сустава может привести к уродливым деформациям пальцев запястья.

Коленный сустав

Коленный сустав представляет собой го­раздо более сложный шарнирный сустав. Конец бедренной кости гладко закруглен и удобно покоится в блюдцеобразной вер­хушке большеберцовой кости. Поверх­ность костей покрыта хрящом.

Для того чтобы еще больше стабилизи­ровать сустав, оставляя его в то же время гибким в движении, имеются два хряще­вых клапана в суставном пространстве на каждой стороне колена. Это те два куска хряща, которые рвутся при спортивных травмах и удаляются при операции коле­на. Без них колено продолжает функцио­нировать, но износ его увеличивается, и это может привести позднее к артриту.

Для смазки сустава его поверхности омываются синовиальной жидкостью. Имеются также дополнительные мешки этой жидкости, называемые синовиаль­ными сумками, которые расположены в суставе и срабатывают как защитные валики при ударах.

Прочность и устойчивость обеспечива­ется волокнистыми полосами, называемы­ми связками. Не мешая движениям коле­на, эти связки располагаются по обеим сторонам сустава и внутри него и придают тем самым устойчивость всему механизму.

Движения коленного сустава осущест­вляются мышцами бедра. Передние мышцы тянут колено вперед, задние — движут назад. Наверху эти мышцы при­крепляются к бедру и верхней части бед­ренной кости. Вниз по ноге они собира­ются в волокнистые сухожилия, которые пересекают колено и прикрепляются к большеберцовой кости.

Для того чтобы сухожилие не терлось спереди о сустав во время движения, в это сухожилие встроена кость. Эта кость и есть коленная чашечка, или надколенник, кото­рая расположена внутри сухожилия и не прикреплена к остальным частям колена. Она движется вверх и вниз в нижней части бедренной кости в хрящевом желобе и сма­зывается синовиальной жидкостью. Име­ются также еще две синовиальные сумки, которые выступают в роли противоудар­ных устройств коленной чашечки.

Колено особенно важно для передви­жения человека. При каждом шаге оно сгибается, чтобы дать возможность ноге шагнуть вперед без удара о землю — ина­че нога выносилась бы вперед посредством поднятия бедра, как это бывает заметно в походке человека с больной ногой. Шагнув вперед, человек выпрям­ляет колено, и нога его ступает на землю при помощи бедра.

Волокнистые (фиброзные) суставы

Волокнистые суставы включают в себя суставы спины, крестца, черепа и некоторые

суставы лодыжки и таза. У этих суставов нет синовиальной оболочки; ко­сти соединяются при помощи прочной, волокнистой ткани, позволяя лишь не­большие движения или не позволяя ника­ких движений вообще. Суставы позвоноч­ника представляют собой некое исключе­ние, поскольку они достаточно гибки для возможности движений, но в то же время они выполняют свою роль, заключающу­юся в поддержке позвоночного столба.

Связки

Кости у сустава приводятся в движение мышцами. Мышцы прикрепляются к ко­стям сухожилиями, которые не растяги­ваются. Связки, которые очень мало рас­тягиваются, соединяют две кости, образу­ющие сустав, и закрепляют эти кости в определенном положении, тормозя дви­жения костей. Без связок кости очень легко смещаются. Связки расположены также в брюшной полости, где они фик­сируют на своих местах внутренние ор­ганы, такие как печень и матка, предо­ставляя им в то же время некоторую степень подвижности, необходимую для изменений во время процесса еды, пище­варения и беременности. Имеются также связки, состоящие из тонких полос воло­кон, которые поддерживают грудные же­лезы и препятствуют их отвисанию.

Человек обычно не чувствует наличие связок в теле, пока не повредит их. Рас­тянутая связка сразу дает о себе знать и может быть так же болезненна, как и сломанная кость.

Строение

Связки—это форма соединительной тка­ни. Соединительная ткань в связках со­стоит, в основном, из прочного белого белкового коллагена с некоторым коли­чеством желтоватого и более упругого белка—эластина. Во многих связках эта ткань распределена на пучки волокон.

Эти пучки расходятся в разных направ­лениях в зависимости от того типа движе­ний, которым они противостоят. В связ­ках, имеющих цилиндрическую форму, наподобие длинного шнура, волокна рас­ходятся в длину вниз по шнуру и тормо­зят растяжение по длине. Другие связки, призванные не допускать боковые движе­ния (в ширину), имеют форму плоских полос из переплетенных волокон, не по­зволяющих движение через полосы. Между волокнами имеются специаль­ные клетки, называемые фибробластами, которые отвечают за создание новых коллагеновых волокон и восстановление поврежденных волокон. Между пучками волокон имеется губчатая ткань, прони­занная кровеносными и лимфатическими сосудами, а также предоставляющая про­странство для проходящих нервов.

Связки прикреплены к костям при по­мощи волокон, которые проникают во внешнее покрытие кости, или надкостни­цу (периост). Надкостница снабжена нер­вами и кровеносными сосудами для пита­ния кости, а также для обеспечения при­крепления связок и мышц. Связка и надкостница так тесно связаны друг с другом, что при поражении связок по­ражается и надкостница.

Специальные связки существуют для каждого типа суставов тела. В крупных суставах, таких как колени, бедро, локти, пальцы и позвоночные суставы, части суставной капсулы особо утолщены для большей прочности и известны под названием околосуставной (сумочной, капсулярной) связки. В дополнение имеются другие связки внутри и снаружи суставной капсулы, которые каждая в отдельности, играют свою роль в ограничении и торможении конкретных типов движений. Они называются наружными (дополнительными) связками.

Цели