Двигательная система человека

Жизнедеятельность человека внешне проявляется через двигательную систему, которая состоит из костного скелета и мускулатуры, приводимых в движение с помощью периферических нервов. Нервы являются проводниками нервного возбуждения, которое поступает по ним из головного и спинного мозга к мышцам, заставляя их сокращаться.

Конечности человека являются опорно-двигательными органами. Туловище и шея также производят движения, являясь в то же время вместилищем внутренних органов.

Костный скелет состоит из 206 костей (рис. 2 и 3), соединенных между собой при помощи различного строения суставов, швов, хрящей и связок.

По форме кости скелета делятся на длинные, или трубчатые (например, бедренная кость), плоские (кости черепа, лопатка), короткие (позвонки, кости запястья) и кости смешанной или неправильной формы (кости лица).

Снаружи все кости покрыты плотной оболочкой из соединительной ткани, которая называется надкостницей.

Рис. 2. Скелет человека спереди
1 - череп; 2 - позвоночный столб; 3 - ключица; 4 - грудная клетка; 5 - грудина; 6 - плечевая кость; 7 - позвоночный столб; 8 - лучевая кость; 9 - локтевая кость; 10 - запястье; 11 - пясть; 12 - фаланги пальцев руки; 13 - фаланги пальцев ноги; 14 - плюсна; 15 - предплюсна; 16 - больше-берцовая кость; 17 - малоберцовая кость; 18 - надколенная чашка; 19 - бедренная кость; 20 - лобковая кость; 21 - подвздошная кость.

Рис. 3. Скелет человека справа
1 - лобная кость; 2 - шейные позвонки; 4 - реберный хрящ; 6 - плечевая кость; 8 - лучевая кость; 9 - локтевая кость; 10 - запястье; 11 - пясть; 12 - фаланги пальцев, руки; 13 - фаланги пальцев ноги; 14 - плюсна; 15 - предплюсна; 16 - большеберцовая кость; 17 - малоберцовая кость; 18 - надколенная чашка; 19 - бедренная кость; 22 - грудина; 23 - подвздошная кость; 24 - крестец; 25 - лопатка.

Внутренний слой надкостницы, прилежащий к кости, является ростковым слоем. Из клеток росткового слоя надкостницы при переломах и различных заболеваниях костей образуется новая костная ткань, замещающая дефект кости и восстанавливающая ее целость. Из надкостницы через отверстия в костях внутрь их проникают кровеносные сосуды (питающие костную ткань) и нервы.

Надкостница очень чувствительна к ударам, ушибам и другим повреждениям в тех местах, где она не покрыта мышцами (на передне-внутренней поверхности больше-берцовых костей).

Наружная часть всех костей состоит из плотного костного вещества. В концевых частях длинных (трубчатых) костей имеется полость, заполненная губчатым костным веществом, состоящим из тонких костных перекладин, между которыми находится красный костный мозг, являющийся органом кроветворения. Плоские и короткие кости состоят из губчатого вещества (с красным костным мозгом), покрытого снаружи тонкой пластинкой плотного костного вещества. Наличие внутри костей губчатого костного вещества и полостей делает их легкими, несмотря на их большую прочность.

Соединение костей между собой осуществляется при помощи швов, сращений (неподвижные соединения), суставов (подвижные соединения) и хрящей (малоподвижные соединения). При помощи швов соединено между собой большинство костей черепа: зубцы, имеющиеся по краю кости, входят в вырезки между зубцами другой кости, образуя прочное неподвижное соединение (рис. 4). Примером другого вида неподвижного соединения (сращение) является крестец, состоящий из сросшихся крестцовых позвонков.

Самое подвижное соединение костей - это сустав. Округлый конец одной кости, входящей в сустав, называется головкой, а углубление на конце другой кости - впадиной. И головка, и впадина покрыты плотным эластическим хрящом, облегчающим движение. Снаружи оба конца костей покрыты суставной сумкой - оболочкой из плотной соединительной ткани (герметически закрывающей полость сустава). Изнутри она покрыта особой оболочкой, выделяющей жидкость в полость сустава (рис. 5). Эта жидкость является как бы смазкой, благодаря которой суставные хрящи легко скользят по своим соприкасающимся

поверхностям. Снаружи каждого сустава имеются прочные связки из соединительной ткани, которые укрепляют суставную сумку, переходя с одной кости на другую

Полуподвижные соединения образуются при помощи хрящей, сращенных с обоими концами костей. Примером такого соединения служит позвоночник, в котором между телами позвонков имеется прослойка из упругого хряща (рис. 6). При резких толчках и сотрясениях тела эта прослойка смягчает силу удара.

Рис. 4. Соединение костей костным швом

Рис. 5. Схема строения сустава

1 - кость; 2 - надкостница; 3 - хрящ; 4 - суставная сумка; 5 - внутренний слой суставной сумки; 6 - суставная ямка; 7 - суставная головка.

Позвоночник состоит из очень прочно соединенных между собой позвонков и является опорой всего скелета. В позвоночнике 33 позвонка: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 4 копчиковых (рис. 7). В каждом позвонке различают тело, дугу, 4 суставных поверхности, 2 поперечных отростка и один остистый отросток. На тело позвонков падает основная нагрузка. Между концами суставных отростков соседних позвонков имеются суставы, дающие возможность производить небольшие движения. Ребра задним концом соединяются с телами позвонков при помощи суставов; с поперечными отростками грудных позвонков они образуют второй сустав.

Рис. 6. Соединение костей хрящом

Рис. 7. Позвоночный столб

А - спереди; Б - сбоку; I - шейные позвонки (с 1-го по 7-й. II- грудные позвонки (с 8-го по 19-й); III - поясничные позвонки (с 20-го по 24-й); IV - крестец (с 25-го по 30-й); V - копчик (с 1-го по 34-й); В - грудной позвонок (вид сверху и сбоку); а - тело позвонка; б - позвоночное отверстие; в - дуга позвонка.

Все крестцовые позвонки сращены, образуя одну кость - крестец. Между позвонками имеются межпозвоночные отверстия, через которые из позвоночного канала выходят спинномозговые нервы, идущие к конечностям, туловищу и шее. Позвоночник имеет небольшие изгибы, что смягчает толчки при ходьбе, прыжках и беге.

Грудная клетка состоит из 12 пар ребер, грудины, реберных хрящей и грудной части позвоночника, образуя скелет грудной полости. Задние концы ребер прикрепляются при помощи суставов к поперечным отросткам грудных позвонков; передние концы верхних 7 пар ребер прикреплены при помощи хряща к грудине. Концы 8-й, 9-й и 10-й пары ребер соединены между собой хрящом, прикрепляющимся к 7-й паре ребер; 11-я и 12-я пары ребер прикреплены к позвонкам только задними концами. Между ребрами находятся межреберные мышцы; через верхнее отверстие грудной клетки проходят трахея, пищевод, крупные кровеносные сосуды и нервы. Нижнее отверстие грудной клетки закрыто мышечной перегородкой (диафрагмой), через которую проходит пищевод, кровеносные сосуды и нервы.

Костным скелетом головы является череп. Различают мозговую и лицевую часть черепа (рис. 8).

Мозговая часть черепа состоит из 8 плоских костей: лобной, двух височных, двух теменных, затылочной, основной и решетчатой. Решетчатая, основная и прилегающие поверхности височных и затылочной костей образуют основание черепа, остальные кости - свод черепа. В задней части основания черепа имеется большое затылочное отверстие, через которое головной мозг соединяется со спинным. Через мелкие отверстия черепа проходят сосуды и нервы.

Лицевая часть черепа состоит из парных верхнечелюстных, скуловых, носовых, слезных и небных костей, нижних раковин, непарных сошника (в носовой перегородке), и нижней челюсти. Нижняя челюсть соединена суставом с височными костями; это единственная подвижная кость черепа, остальные кости черепа соединены при помощи швов. Кости лицевой части образуют четыре полости: ротовую, носовую и две глазницы. В углублениях обеих челюстей укрепляются зубы.

Костями плечевого пояса являются лопатка и ключица, соединенная с рудиной и лопаткой. К наружному углу лопатки прикрепляется плечевая кость, образуя плечевой сустав. Нижний конец плечевой кости сочленяется с костями предплечья - лучевой и локтевой, образуя локтевой сустав. Лучевая кость расположена со стороны большого пальца, локтевая - со стороны мизинца. Все кости плеча и предплечья являются трубчатыми костями. Нижние концы лучевой и локтевой кости с костями запястья образуют лучезапястный сустав.

Рис. 8. Вид черепа человека сбоку

1 - лобная кость; 2 - большое крыло клиновидной кости; 3 - носовая кость; 4 - слезная кость; 5 - скуловая кость; 6 - верхняя челюсть; 7 - нижняя челюсть; 8 - наружное слуховое отверстие; 9 - чешуя височной кости; 10 - чешуя затылочной кости; 11 - теменная кость.

Кисть состоит из 8 коротких косточек запястья, 5 трубчатых костей пясти и костей пальцев, называемых фалангами. Большой палец имеет две фаланги, остальные пальцы - по три.

Кости тазового пояса состоят из двух безымянных костей и соединенного с ними сзади крестца. Каждая безымянная кость в свою очередь состоит из сращенных подвздошной, седалищной и лобковой костей. Безымянные кости - самые широкие кости скелета. Спереди они соединяются при помощи хряща, допускающего небольшие движения между ними (лобок). В суставные впадины безымянных костей входят головки бедренных костей, образуя тазобедренные суставы.

Безымянные кости являются задне-боковыми стенками тазовой полости, которая представляет собой нижнюю часть брюшной полости. Дно ее закрыто промежностью; передней стенкой являются брюшные мышцы.

Нижняя конечность делится на бедро, голень и стопу. Бедро имеет одну трубчатую бедренную кость - самую большую и прочную кость скелета человека. С большеберцовой костью голени она образует коленный сустав, прикрытый спереди надколенной чашечкой. В голени имеются две кости - более массивная большеберцовая кость и тонкая малоберцовая кость, лежащая снаружи от первой.

Стопа образована костями предплюсны, плюсны и фаланг пальцев. Предплюсна состоит из 2 больших костей- таранной и пяточной - и 5 более мелких. В состав плюсны входят 5 трубчатых костей, за которыми следуют фаланги пальцев (аналогично кисти). Таранная кость с нижними концами большеберцовой и малоберцовой кости голени образует голеностопный сустав.