Скелет человека с хрящами и костями

Рост костей, хрящи, строение скелета, конечности, таз. 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 вместе суставами и 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.

Рост костей

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 V 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 капал. После рождения ути 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.

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

Хрящи

Гиалиновые хрящи

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

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 нища 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 хрящем эластический хрящ также участвует в образовании опорных и голосопроизводящих частей гортани.

Строение скелета

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.

Наши научные разработки сегодня применяются для восстановления здоровья спортсменов во всех видах спорта. Многолетние исследования в спорте высших достижений, доказали высокую степень эффективности методик, которые помогают спортсменам побеждать и выигрывать, сохраняя при этом самое ценное – здоровье. Сегодня эти оздоровительные методы должны быть доступны всем людям. Доктор биологических наук, физиолог Анатолий Шевцов

Санкт-Петербург, Каменноостровский пр-т 54/31

Скелет

• 
  Череп
• 
  Позвоночник
• 
  Грудной отдел
• 
  Тазовый пояс
• 
  Верхняя конечность
• 
  Нижняя конечность

Скелет человека

Скелет человека при рождении состоит приблизительно из 350 костей. Во время развития и роста организма часть из них срастаются, поэтому скелет взрослого человека содержит 206 костей. Все кости скелета можно распределить по двум группам: первая - осевой скелет - несущая конструкция тела, вторая - добавочный скелет. У людей имеются также проявления экзоскелета (наружного скелета) - зубы, ногти, волосы, хорошо развитого беспозвоночных. Полностью развитая кость - самая твердая ткань в организме - состоит из воды (20%), органического материала (30-40%) и неорганического материала (40-50%).

Рост и развитие костей

В большинстве своем кости образуются из хрящевой основы. Последняя кальцифицируется (обызвествляется) и оссифицируется (окостеневает), формируя при этом истинную кость. В этом процессе выделяют следующие стадии:

1. Активизация в течение первого триместра беременности (второй и третий месяц эмбрионального развития) клеток, образующих кость - остеобластов.

2. Продуцирование остеобластами матрикса. Матриксом называют материал между клетками. Он состоит из большого количества коллагена (волокнистый белок), укрепляющего ткань. Далее депонирование кальция в межклеточном веществе обеспечивается ферментами.

3. Укрепление вокруг клеток межклеточного вещества. Клетки становятся остеоцитами, то есть живыми клетками. Новую кость они не производят, но составляют строму кости.

4. Разрушение, реконструирование, восстановление кости остеокластами всю жизнь. С возрастом эти процессы замедляются. Именно поэтому у пожилых людей кости становятся более хрупкими и слабыми.

Остеобласты и остеокласты участвуют в построении и разрушении кости. Благодаря этим клеткам кости медленно, но приспосабливаются к потребностям тела по форме и прочности.
Так развиваются вторичные кости скелета. Первичные же кости скелета (или покровные) развиваются без хрящевой стадии. Это большинство костей лица, кости свода черепа и части ключицы.

Хрящ (хрящевина) может существовать как временное образование, замещающееся позднее костью, или в качестве постоянного дополнения к кости. Кость плотнее и прочнее хряща.

Хрящ образован живыми клетками, называемыми хондроцитами. Они находятся в лакунах и окружены богатым коллагеном межклеточным веществом. Хрящ почти не пронизан кровеносными сосудами, то есть является относительно бессосудистой структурой. Питание хряща происходит, в основном, из окружающей тканевой жидкости. Хрящи делятся на три основных типа: гиалиновый, белый волокнистый и желтый волокнистый хрящ.

Гиалиновый хрящ

Гиалиновый хрящ служит временной основой для развития многих костей. В дальнейшем он остается рядом с костью в следующих формах:

• Суставной хрящ синовиального сустава.

• Хрящевые пластинки, расположенные между раздельно окостеневающими зонами кости в периоде роста.

• Мечевидный отросток грудины, окостеневающий позднее или вовсе не окостеневающий, и реберные хрящи.

Также гиалиновый хрящ обнаруживается в носовой перегородке, в большинстве хрящей гортани, в кольцах бронхов и трахеи.

Белый волокнистый хрящ

Белый волокнистый хрящ состоит из белой волокнистой ткани. Если сравнить с гиалиновых хрящом, то ткань белого волокнистого хряща будет эластичнее и прочнее. Волокнистый хрящ содержат:

• Сесамовидные хрящи некоторых сухожилий.

• Суставные диски ключичного и запястных суставов.

• Оправа (губа) суставных впадин плечевого и бедренного суставов.

• Два полулунных хряща в коленных суставах.

• Межпозвоночные диски, находящиеся между соседними поверхностями тел позвонков.

• Пластинчатый хрящ, соединяющий в лобковом сочленении тазовые кости.

Желтый волокнистый хрящ

В желтом волокнистом хряще содержатся желтые эластические волокна. Содержится в надгортаннике, ушной раковине и евстахиевой трубе среднего уха.

Функции костей

Опорная. Кости формируют жесткий костно-хрящевой остов тела, к которому прикреплены многие внутренние органы, мышцы, фасции.

Защитная. Из костей формируются костные вместилища для защиты головного мозга (череп), спинного мозга (позвоночник), жизненно важных органов (реберный каркас).

Двигательная. Использование мышцами костей в качестве рычагов для перемещения тела, благодаря наличию подвижных сухожилий. Мышцы также определяют согласованность возможных движений костей и суставов.

Накопительная. В длинных костях (в центральных полостях) накапливается жир в виде желтого костного мозга. Костная ткань играет важную роль в обмене веществ, благодаря накоплению минеральных веществ - основных - кальция и фосфора, а также дополнительных - серы, меди, натрия, магния, калия. При возникновении в организме потребности в каком-либо из указанных веществ, они могут выделяться в кровь и распределяться по всему организму.

Кроветворная. В красном костном мозге некоторых определенных костей образуются новые клетки крови - происходит гемопоэз.

Типы костей по плотности

Компактная кость

Компактная кость образует длинный диафиз и эпифизы трубчатых костей. На поперечном срезе компактной кости можно увидеть скопление остеопов, или гаверсовых систем. Каждая из этих систем представляет собой удлиненный цилиндр. Он ориентирован по длинной оси кости, состоит из центрального гаверсова канала и содержит кровеносные сосуды, обеспечивающие кровоснабжение элементов остеона, лимфатические сосуды и нервы, окруженные концентрическими пластинами кости. Такие пластины называются пластинками. Между ними имеются лакуны, содержащие остеоциты и лимфу. Через тонкие каналы (лимфатические канальцы в гаверсовом канале) лакуны связываются между собой. Лимфатические канальцы обеспечивают остеоциты питанием из лимфы. Большую прочность кости придают множественные трубчатые пластинки. Под прямым углом к длинной кости проходят перфорационные, или фолькманновы каналы. Через них проходят нервные волокна и кровеностные сосуды.

Губчатая кость (спонгиозная, решетчатая кость)

Губчатая кость образуется в эпифизах длинных костей, телах позвонков и других, не имеющих полостей, костях. Состоит из трабекул (синоним: перекладина). Они представляют собой связанные канальцами остеоциты и беспорядочно построенные пластинки. В губчатой кости гаверсовы системы отсутствуют, но имеются множественные открытые пространства в виде ячеистой структуры, подобные большим гаверсовым каналам. Эти пространства заполняются кровеносными сосудами и желтым или красным костным мозгом. При этом происходит образование динамической решетки. Она способна к постепенному изменению путем перестройки в ответ на мышечное напряжение и воздействие веса.

Типы костей по форме

Несимметричные кости
Несимметричные кости образованы в основном губчатой костью, покрытой тонкими слоями компактной кости и имеют составную форму. К ним относятся тазовые кости, позвонки и некоторые кости черепа.

Плоские кости
Плоские кости состоят из губчатой костной ткани, лежащей между двумя тонкими слоями компактной кости. Они тонкие, часто изогнутые, уплощенные. К ним относятся большинство костей черепа, ребра и грудина.

Длинные кости
Длинные кости состоят в основном из компактной кости. Имеют диафиз с эпифизами на обоих концах. К ним относятся кости конечностей, кроме костей кисти и стопы.

Компоненты длинной кости

В центре диафиза начинается преобразование хряща длинной кости. Позднее, на концах костей образуются вторичные формирующие кость центры, из которых происходит рост кости в детстве и юности, прекращающийся только в начале двадцатилетнего возраста. После чего зоны роста уплотняются.

Эпифизарная линия
Эпифизарная линия представляет собой остаток эпифизарной пластины гиалинового хряща. Встречается в молодой, растущей кости. Является зоной роста длинной кости. Постепенно во взрослом состоянии пластина полностью замещается костью, и рост длинных костей останавливается. На ее предыдущее расположение указывает только остаточная линия.

Суставной хрящ
Суставной хрящ располагается в пределах синовиального сустава в местах, где соприкасаются две кости. Он гладкий, скользкий, пористый, гибкий, нечувствительный и бессосудистый. Массируется движениями, способствующими поглощению синовиальной жидкости, кислорода и питательных веществ.
Примечание: суставной хрящ может разрушиться из-за дегенеративного процесса при остеоартрите и последних стадиях некоторых форм ревматоидного артрита.

Надкостница
Надкостница представляет собой волокнистую мембранозную соединительную ткань. Надкостница образует двухслойную оболочку, окутывающую внешнюю поверхность кости. Оболочка является высоко чувствительной. Внешний слой образован плотной неоформленной соединительной тканью. Внутренний слой состоит из остеобластов и остеокластов и находится непосредственно напротив поверхности кости.
В надкостнице имеются лимфатические и кровеносные сосуды, проникающие в кость через питательные каналы, и нервные волокна. К кости надкостница прикрепляется волокнами Шарпея, состоящими из коллагена. Надкостница также образует точки прикрепления для сухожилий и связок.

Костномозговая полость
Костномозговая полость - это полость диафиза, содержащая костный мозг. У молодых - людей красный, с возрастом превращающийся в большинстве костей в желтый костный мозг.

Красный костный мозг
Красный костный мозг представляет собой студенистое вещество красного цвета. В его состав входят красные и белые клетки крови на разных стадиях развития. Располагается в костномозговых полостях плоских и длинных костей, в их губчатой части. У людей, достигших половой зрелости, красный костный мозг, продуцирующий новые красные клетки крови, находится в плоских костях (грудине), несимметричных костях (тазовых), в головках бедренной и плечевой кости. При подозрении на гемолитические заболевания образцы красного костного мозга можно получить именно из указанных костей.

Желтый костный мозг
Желтый костный мозг не способен производить клетки крови, так как представляет собой жировую соединительную ткань.

Маркировки кости

1.Выступы на костях в местах прикрепления мышц и связок

Вертел
Выступ на бедре - он не симметричный, очень большой, тупоугольный.

Выступы
Большие округлые выступы, имеющие шероховатую поверхность. Находятся в основном на седалищной кости - бугор седалищной кости и на голени - бугор большеберцовой кости.

Бугорки
Выступы меньшего размера, имеющие шероховатую поверхность.

Гребень
Узкий выступ кости, часто вперед выступающий. Пример: подвздошный гребень.

Граница (кайма)
Узкий выступ кости, служащий для разделения двух поверхностей.

Остистый отросток
Острые, узкие, обычно хорошо заметные снаружи: остистые отростки позвонков; ости подвздошной кости или лопатки (передняя верхняя ость подвздошной кости, ASIS, и задняя верхняя ость подвздошной кости, PSIS).

Надмыщелок
Приподнятая область, располагающаяся выше мыщелка; особенно на плечевой кости в локтевом суставе.

2. Выступы на костях, участвующие в образовании суставов

Головка
Расширение, обычно округлой формы, располагается на одном конце кости. Примером является головка малоберцовой кости, соединяющаяся с большеберцовой костью ниже коленного сустава.

Суставная фасетка
Почти плоская, гладкая поверхность на одном конце кости, соединенная с другой костью.

Мыщелок
Большое округлое утолщение или выступ эпифиза. Соединяется с другой костью (находится в коленном суставе).

3. Углубления и отверстия для прохождения кровеносных сосудов и нервов

Пазуха
Заполненная воздухом и покрытая оболочкой костная полость (имеется только в черепе).

Ямка
Углубление в кости, обычно выступающее в качестве суставной поверхности. Ямки неглубокие и чашеподобные.

Отверстие
Овальное или круглое отверстие в кости (например, в крестце).

Опорно-двигательная система относится к исполнительным системам органов. Она образована двумя составляющими:

• костями скелета, обеспечивающими функции опоры для организма (создания каркаса) и защиты внутренних органов от механических повреждений;
• и поперечно-полосатой мускулатурой, которая приводит в движении кости скелета и делает возможным перемещение человека в пространстве. Кроме того, мускулатура придаёт организму форму, защищает часть внутренних органов. Мимические мышцы изменяют выражение лица, что играет значительную роль в невербальном общении.

Также к опорно-двигательной системе относят структуры, обеспечивающие сочленение костей скелета и прикрепление к ним мышц.

По внешнему строению выделяют несколько видов костей:

Плоские кости имеют плоскую форму. Это, например, лопатки, кости черепа, тазовые кости, ребра.

Короткие кости обычно имеют неправильную форму и небольшой размер. Они образуют скелет запястья, предплюсны.

Смешанные кости сочетают в себе элементы нескольких костей. Например, тело позвонка представлено короткой костью, а отростки и дуга – плоской.

Снаружи каждая кость покрыта тонкой живой тканью — надкостницей. Она обильно кровоснабжается, здесь находится много нервов и болевых рецепторов, что делает ушиб кости очень болезненным по сравнению с ушибом мышцы.

Ниже надкостницы расположено плотное (компактное) вещество кости, очень плотный твёрдый слой, образующий наружный каркас. Кнутри от него находится рыхлое губчатое вещество. Оно менее прочно, зато и весит гораздо меньше.

В месте соединения двух костей контактирующие поверхности покрыты хрящевыми пластинами. Хрящ упругий (то есть может незначительно сжиматься при увеличении нагрузки) и гладкий, благодаря чему кости не стираются от трения.

Костная ткань относится к соединительным тканям, для них характерно преобладание межклеточного вещества над клеточным элементом. Это хорошо видно на микроскопическом уровне.

Кость состоит из двух типов веществ: органического (около 30%, в основном белки и углеводы) и неорганического (около 60 %, в основном соли кальция и магния, фосфаты); оставшиеся 10% составляет вода. Неорганическая часть придает костям твердость, но при этом повышает их хрупкость. Если кость прокалить, в ней останутся только минеральные соли и она будет легко ломаться. Органическое вещество более эластичное, если кость обработать кислотой, минеральные вещества растворятся и останется только гибкий коллагеновый остов, который может сгибаться, не ломаясь.

У детей преобладает содержание органического вещества, поэтому кости у них более эластичные и упругие. С возрастом повышается доля минеральных веществ и кости становятся менее упругими, но более прочными. При старении происходит гормональная перестройка организма, снижается число костных балок в губчатом веществе, основное вещество теряет воду, а минеральные составляющие вымываются, кости становятся хрупкими и легко ломаются. Эти явления называются остеопорозом.

Строительные клетки, остеобласты, создают вокруг себя каркас из минеральных веществ, преимущественно кальция. Единица строения кости называется остеоном.

Остеобласты активны не только в период роста организма, они работают на протяжении всей жизни человека. Кости постоянно обновляются и перестраиваются. Для этого нужно не только создать новые элементы каркаса, но и уничтожить старые или поврежденные участки. Этим занимаются остеокласты – клетки, разрушающие костную ткань.

Совместная работа остеокластов и остеобластов обеспечивает сращение переломов и реакцию кости на изменение привычной нагрузки. Например, если человек перестает ходить на несколько месяцев, вертикальная нагрузка на кости ног, которую давал вес тела, значительно снижается. Костные балки компактного вещества при этом перестраиваются, приспосабливаясь к отсутствию прежних действующих сил. При попытке снова начать ходить кости могут сломаться, не выдержав вес тела. Подобное происходит с космонавтами после длительных полетов.

Кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости.

На рисунке можно видеть кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости. Цилиндрические структуры вокруг них – остеоны. Они образуются клетками кости (изображены в виде розовых овальных тел с отростками).

Скелет человека состоит из нескольких частей: осевого скелета, поясов конечностей и, собственно, свободных конечностей. Основу осевого скелета составляют позвоночник и череп.

Позвоночник делится на пять отелов:

• шейный (7 позвонков);
• грудной (12 позвонков, к каждому прикреплена пара ребер);
• поясничный (5 позвонков);
• крестцовый (5 позвонков, сросшихся в единую кость – крестец);
• копчик (3-5 небольших сросшихся позвонков образуют одну кость. Это пример редуцированного хвоста).

Позвонки разных отделов имеют свои отличительные признаки. Общая закономерность такова, что размер тел позвонков увеличивается сверху вниз. Самые крупные свободные позвонки в поясничном отделе. Между телами позвонков находятся эластичные межпозвоночные диски, состоящие из хрящевой ткани. Дуги каждого позвонка образуют отверстие, в котором проходит спинной мозг.

Естественные изгибы позвоночника имеют свои названия – шейный и поясничный лордозы (изгибы вперед), грудной и крестцовый кифозы (изгибы назад). Боковой изгиб называется сколиозом, в норме его не должно быть. Изгибы необходимы для амортизации: позвоночник работает как пружина между ногами и головным мозгом, смягчая тряску и удары при ходьбе, беге. Без лордозов и кифозов прямохождение было бы невозможным.

Рёбра, прикрепленные к позвоночнику, образуют грудную клетку. Сзади она ограничена грудным отделом позвоночника и задними отрезками ребер, спереди – грудиной и реберными хрящами. Грудная клетка придает форму грудной полости и защищает такие важные органы как сердце, лёгкие, трахея, пищевод.

Цифрами обозначены: 1 – ребра; 2 – реберный хрящ истинных ребер; 3 – реберный хрящ ложных ребер; 4 – реберный угол; 5 – реберная дуга;

Череп человека образован парными и непарными костями, срастающимися в процессе взросления организма. Единственная подвижная кость черепа – нижняя челюсть. Различают мозговой и висцеральный (лицевой) отделы черепа.

Кости мозгового отдела достаточно массивные, они образуют черепную коробку, которая защищает головной мозг от повреждений. Сюда относят: лобную, парные теменные и височные, затылочную кость. Височные кости содержат в себе сложную систему каналов, где проходят крупные кровеносные сосуды, находятся органы слуха и равновесия. В затылочной кости находится большое затылочное отверстие, через которое сообщаются полости спинного мозга и головного.

Висцеральный скелет образует рельеф лица, глазницы, носовые ходы. Кости в нем небольшие, могут иметь тонкие стенки и полости внутри, что делает их легкими.

Конечности не крепятся непосредственно к осевому скелету, для этого служат пояса конечностей. Пояс верхних конечностей представлен лопаткой и ключицей. Благодаря наличию ключицы человек может разводить руки в стороны, в то время как некоторые животные (например, лошади, собаки) на такое движение не способны. Пояс нижних конечностей составляют три пары сросшихся костей таза: лобковые, подвздошные и седалищные кости.

Кости рук и ног

Верхняя и нижняя конечности имеют схожее строение: по одной кости в бедре и плече, по две в голени и предплечье. Две кости в дистальных отделах конечностей позволяют совершать вращательные движения кистью и стопой.

Скелет ноги образован бедренной костью с шаровидной головкой, сочленяющейся с тазом, большой и малой берцовыми костями, костями предплюсны, плюсны и пальцев стопы.

Скелет руки схожим образом состоит из плечевой, лучевой и локтевой костей, костей запястья, пясти и пальцев кисти. Локтевая кость больше лучевой, имеет крупную головку, образующую локтевой сустав.

Каждый палец состоит из трех фаланг: дистальной, проксимальной и средней. Большой палец образован всего двумя фалангами, на кисти он расположен отдельно от остальных. Такое противопоставление большого пальца позволяет совершать хватательные движения, держать в руке предметы.

Есть несколько форм соединения костей. Подвижное соединение называется суставом. Чем свободнее сочленение в суставе, тем больше движений могут совершать кости друг относительно дуга и тем больше уязвимость такого соединения. В месте соединения костей их покрывает суставная сумка, которая защищает место соединения и вырабатывает суставную жидкость. Снаружи суставная сумка укреплена связками, которые предотвращают ее от разрывов и растяжений. Поверхности костей внутри суставной сумки покрыты хрящом. Гладкая поверхность хряща и наличие суставной жидкости не дают костям истираться при движении.

Другой вариант соединения –полуподвижное сочленение. Таким образом ребра соединены с грудиной, позвонки примыкают друг к другу. Полуподвижные сочленения более надежны, в них реже происходят растяжения связок или вывихи.

Третий тип соединения – костный шов, неподвижное сочленение. Так соединены кости черепа, таза.

Для того, чтобы привести в движение кости скелета, необходимы мышцы. Это уникальные органы тела, способные быстро изменять свою форму (сокращаться) под действием нервных импульсов двигательных нейронов. К опорно-двигательной системе относят поперечно-полосатые (скелетные) мышцы, их отличает произвольность сокращения (человек способен сознательно контролировать их сокращение и расслабление).

Скелетные мышцы крепятся к костям при помощи нерастяжимых сухожилий. Мышца лежит внутри сумки из соединительной ткани, фасции, и состоит из нескольких мышечных пучков. Каждый пучок также покрыт фасциальной оболочкой. Пучки состоят из мышечных волокон, каждое волокно состоит из клеток.

Каждая мышечная клетка образована слиянием нескольких, она имеет много ядер и огромное число митохондрий, которые необходимы для получения энергии. Внутри вдоль клетки тянутся пучки сократительных белков – миофибриллы.

Механизм сокращения мышц

Основные сократительные белки мышечной клетки – актин и миозин. Используя энергию АТФ, миозиновая головка скользит по цепочке актина, как будто вытягивает канат. Актин смещается и вместе с ним сжимается вся клетка. Чтобы запустить процесс сокращения, необходимы ионы кальция, для расслабления нужны ионы магния. Таким образом, нарушение электролитного состава крови может вызывать судороги.

Возле мембраны в мышечной клетке находятся резервуары с ионами кальция. При поступлении нервного импульса в мембране открываются кальциевые каналы, незначительное число ионов попадают в цитоплазму клетки. Небольшое повышение внутриклеточной концентрации кальция активирует каскады, в результате которых кальций высвобождается из внутриклеточных депо, его количество растет лавинообразно, клетка сокращается.

Ответ любой мышцы зависит от силы пришедшего импульса. Существует порог возбуждения, то есть минимальная сила импульса, начиная с которой мышца начинает сокращаться. При постепенном увеличении мышца достигает своего максимума силы сокращения, при котором задействованы все двигательные единицы.

Чувствительность мышц к возбуждению различна. Самые трудновозбудимые мышцы – бедренные, управляющие движением ноги. Самые чуткие – мышцы глаз, так как движения глазного яблока должны быть максимально точными.

Самую большую силу развивают жевательные мышцы, на коренных зубах человека они способны развить усилие до 72 кг. Икроножная мышца самая сильная на растяжение, она способна удержать вес около 130 кг.

Единственными скелетными мышцами, которые не крепятся к костям, являются мимические мышцы. Они необходимы для передачи эмоций и общения в социуме.

Для нормального движения необходима согласованная работа мышц. Есть несколько основных типов взаимодействия между мышцами: синергизм и антагонизм. Мышцы-синергисты совершают работу в одном направлении, мышцы-антагонисты – в разных, они совершают работу в противофазе (при сокращении одной мышцы вторая расслабляется и наоборот). Пример мышц-антагонистов: двуглавая (бицепс) и трехглавая (трицепс) мышцы плеча, первая сгибает руку в локтевом суставе, вторая разгибает.