Понятие и роль опорно-двигательного аппарата - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека

Опорно-двигательный аппарат

Аппарат - это функциональное объединение разнородных систем и составляющих их органов. Термин аппарат употребляется и при обозначении мелких структур, имеющих определенное и важное функциональное значение, например, воспринимающий аппарат нервной клетки (рецептор). Под аппаратом понимают совокупность отдельных органов и систем, отличающихся по строению, топографии и развитию, но объединенных общей функцией.

Под органом понимается совокупность эволюционно сложившихся различных тканей, среди которых одна или несколько преобладают, определяя его специфическую форму, внутреннее строение, топографию, развитие и функцию. Органы состоят из тканей, которые имеют клетки и межклеточное вещество. В систему входят органы однородные по развитию, строению и функции.

Структурно-функциональные единицы органов представляют совокупность главных и вспомогательных клеток вместе с сосудами и нервами их обеспечивающими. В результате схема построения организма выглядит как иерархическая, целостная и соподчиненная структура: организм -- аппараты и системы органов -- органы -- структурно-функциональные единицы -- ткани -- клетки -- клеточные элементы и межклеточное вещество - биохимические соединения - молекулы и атомы.

Опорно-двигательный аппарат человека включает три системы - костную, суставную и мышечную. Они имеют общее происхождение из мезодермы, но разное строение и топографию, хотя и объединены единой функцией опоры тела и его передвижения, что связано с преодолением земного притяжения (антигравитационный аппарат). Пассивную часть в нем составляют кости и их соединения, относящиеся к твердому скелету, активную - мышцы. В аппарате имеется и мягкий скелет, представленный фасциями, связками, мембранами, клетчаткой.

Все соединения костей подразделяются на непрерывные, прерывистые (синовиальные или суставы) и полупрерывистые.

Скелетные, поперечно-полосатые мышцы, используя кости и суставы как систему подвижных рычагов, обеспечивают передвижение в пространстве. В условиях пониженной или отсутствующей гравитации при космических полетах в опорно-двигательном аппарате происходят атрофические изменения, что требует создания искусственных приспособлений для постоянного воздействия на его органы (костюмы космонавтов типа "Чибис" применяются и в медицине при лечении детей с церебральным параличом).

Происхождение и развитие опорно-двигательного аппарата связано с мезодермой, которая появляется на третьей неделе эмбрионального периода. В начале формируется спинная струна (зачаток позвоночного столба), вокруг нее образуется сегментированная мезодерма тела эмбриона. В последующем из сегментированной мезодермы и хорды возникают сомиты, которые включают три составные части: склеротом, миотом и дерматом. Из склеротома развиваются кости и суставы, из миотома -- скелетные мышцы, из дерматома -- кожа.

К опорно-двигательному аппарату относятся мышцы и кости.

Пассивную часть опорно-двигательного аппарата человека составляет комплекс костей и их соединений -- скелет. Скелет состоит из костей черепа, позвоночника и грудной клетки (так называемый осевой скелет), а также костей верхних и нижних конечностей (добавочный скелет). Скелет характеризуется высокой прочностью и гибкостью, которая обеспечивается способом соединения костей друг с другом.

Подвижное соединение большинства костей придает скелету необходимую гибкость и обеспечивает свободу движений. Помимо фиброзных и хрящевых непрерывных соединений (ими в основном соединяются между собой кости черепа), в скелете существует несколько видов менее жестких соединений костей. Каждый из типов соединения зависит от требуемой степени подвижности и вида нагрузок на данный участок скелета. Соединения с ограниченной подвижностью называются полусуставами или симфизами, а прерывные (синовиальные) соединения -- суставами. Сложная геометрия суставных поверхностей в точности отвечает степени свободы данного соединения.

Скелет человека продолжает свое формирование в течение всей жизни: кости постоянно обновляются и растут, отвечая росту всего организма; отдельные кости (например, копчиковые или крестцовые), которые у детей существуют раздельно, по мере взросления срастаются в единую кость. К моменту рождения кости скелета окончательно еще не сформированы и многие из них состоят из хрящевой ткани.

Внутреннее строение каждой из костей скелета оптимально приспособлено для того, чтобы кость могла успешно выполнять все те многочисленные функции, которые возложены на нее природой. Участие костей, составляющих скелет, в обмене веществ обеспечивается кровеносными сосудами, пронизывающими каждую кость. Нервные окончания, проникающие в кость, позволяют ей, а также всему скелету в целом расти и видоизменяться, адекватно реагируя на изменение жизненной среды и внешних условий существования организма.

Структурной единицей опорного аппарата, образующей кости скелета, а также хрящи, связки, фасции и сухожилия, является соединительная ткань. Общей характеристикой различных по строению соединительных тканей является то, что все они состоят из клеток и межклеточного вещества, в состав которого входят волокнистые структуры и аморфное вещество. Соединительная ткань выполняет различные функции: в составе органов трофическую -- формирование стромы органов, питание клеток и тканей, транспорт кислорода, углекислого газа, а также механическую, защитную, то есть объединяет различные виды тканей и предохраняет органы от повреждений, вирусов и микроорганизмов.

Соединительная ткань подразделяется на собственно соединительную ткань и специально соединительную ткань с опорными (костная и хрящевая ткани) и гемопоэтическими (лимфатическая и миелоидная ткани) свойствами.

Скелет выполняет опорную, защитную функции, функцию движения, кроветворения и участвует в обмене веществ, особенно минеральном (кости являются депо солей Р, Са, магния, железа и т. д.). Мышцы, прикрепляясь к костям, при сокращении перемещают их относительно друг друга, что обеспечивает движение. Мышцы выполняют опорную функцию, поддерживают определенное положение тела.

Защитная функция мышц заключается в том, что они входят в состав стенок, которые ограничивают полости тела и защищают внутренние органы от механического повреждения.

В процессе онтогенеза мышцы стимулируют созревание ЦНС.

В период эмбриогенеза развивающийся организм получает ограниченное количество раздражений.

При движении плода раздражаются рецепторы мышц и импульсы от них идут в ЦНС, а это дает возможность нервным клеткам развиваться. То есть ЦНС направляет и стимулирует рост и развитие мышц, а мышцы влияют на формирование структуры и функции ЦНС.

Химический состав, развитие, строение и соединение костей

Кость является органом, так как она обладает всеми характерными для него признаками: имеет определенную форму, строение, функцию, развитие, положение в организме и построена из нескольких тканей, преимущественно костной. Химический состав кости взрослого человека: вода - 50%, неорганические вещества - 22%, органические вещества, которые в совокупности называются оссеином - 28% (в том числе жир, коллаген, углеводы, нуклеиновые кислоты).

Костная ткань формирует костный скелет головы и конечностей, осевой скелет туловища, защищает органы, располагающиеся в черепе, грудной и тазовых полостях, участвует в минеральном обмене. Кроме того, костная ткань определяет форму тела.

Костная ткань подразделяется на грубоволокнистую, характерную для зародышей и молодых организмов, и пластинчатую ткань, составляющую кости скелета, которая, в свою очередь, делится на губчатую, содержащуюся в эпифизах костей, и компактную, находящуюся в диафизах трубчатых костей.

Хрящевая ткань образована клетками хондроцитами и межклеточным веществом повышенной плотности. Хрящи выполняют опорную функцию и входят в состав различных частей скелета.

Кость новорожденного характеризуется большим количеством воды, кроме этого кости детей имеют больше оссеина, который придает кости упругость и эластичность. Кости людей старшего поколения имеют большее количество неорганических веществ, что придает кости хрупкость и ломкость.

Костный скелет взрослого человека насчитывает 203-206 костей, а ребенка - 356.

Кость в своем развитии проходит три стадии:

1) соединительнотканную, или перепончатую (3-4 недели внутриутробного развития); 2) хрящевую (5-7 недель внутриутробного развития); 3) костную (точки окостенения появляются с 8-ой недели внутриутробного развития).

Эти 3 стадии проходят почти все кости и тогда они называются вторичными костями. Но есть кости, которые проходят только 1 и 3 стадии, тогда они называются первичными костями. К ним относятся: кости свода черепа, большинство костей лицевого черепа, средняя часть ключицы.

Структурная единица кости называется остеоном или гаверсовой системой. Остеон -- это система костных, концентрически расположенных пластинок вокруг канала, в котором проходят сосуды и нервы (гаверсов канал). Остеоны образуют в своей совокупности компактное вещество кости, расположенное под надкостницей, тонкой пластинкой, которая покрывает кость сверху. Под компактным веществом располагается губчатое вещество кости. Оно имеет перекладины, образующие единую балочную систему, обеспечивающую равномерное распределение сил нагрузки на всю кость.

Костная ткань, как и любая другая соединительная ткань, состоит из клеток (их три вида: остеоциты, остеобласты и остеокласты) и межклеточного вещества (в его состав входят коллагеновые волокна и неорганические соли).

Надкостница - это соединительнотканная пластинка, которая состоит из двух слоев: фиброзного (наружного) и камбиального (внутреннего). Камбиальный слой представлен остеобластами, которые формируют кость во время роста организма, то есть осуществляют рост кости в толщину. Через надкостницу осуществляется питание и иннервация кости. Надкостница покрывает почти все кости, кроме плоских костей черепа.

По форме различают длинные, короткие, плоские и смешанные кости. Длинные и короткие кости в зависимости от внутреннего строения, а также от особенностей развития можно подразделить на трубчатые и губчатые.

Рост кости в длину осуществляется за счет замены хрящевой ткани костной.

Этот процесс называется процессом окостенения. Он может идти двумя путями: энхондрально - точки окостенения появляются внутри хряща, и перихондрально - точки окостенения появляются на поверхности хряща.

В эпифизах, коротких костях, в отростках костей окостенение осуществляется по энхондральному типу, а в диафизах - по перихондральному. Рост длинных костей начинается с появления в средней части диафиза очагов окостенения (костная манжетка), которые образуются за счет деления остеобластов. Костная манжетка растет по направлению к эпифизам. Одновременно внутри кости остеокласты создают костную полость путем лизиса хрящевой середины.

Для нормального роста костей и их формирования необходимо полноценное питание: пища ребенка должна содержать в достаточном количестве соли Р и Са, витамина А (недостаток сужает сосуды надкостницы), С (при его недостатке не формируются костные пластинки), Д (при недостатке нарушается обмен Р и Са).

Соединения костей подразделяют на две основные группы: непрерывные соединения - синартрозы и прерывные соединения - диртрозы.

Синартрозы - это соединения костей с помощью соединительной ткани (хрящевой или костной).

Эти соединения малоподвижны или неподвижны. Они встречаются там, где угол смещения одной кости по отношению к другой невелик.

В зависимости от ткани, соединяющей кости, все синартрозы делятся на: синдесмозы - кости соединяются с помощью волокнистой соединительной ткани (фиброзной); синхондрозы -- кости соединяются с помощью хряща; синостозы - неподвижные соединения с помощью костной ткани.

Диартрозы - это прерывные подвижные соединения, для которых характерно наличие четырех основных элементов: суставной капсулы, суставной полости, синовиальной жидкости, суставных поверхностей.

Понятие и роль опорно-двигательного аппарата - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека

Похожие статьи