Довідник з біології

ЛЮДИНА ТА ЇЇ ЗДОРОВ'Я

ОПОРНО-РУХОВИЙ АПАРАТ

Однією з найважливіших властивостей живого організму є пересування в просторі. Цю функцію у ссавців (і людини) виконує опорно-руховий апарат, що складається з двох частин: пасивної й активної. До першої відносяться кістки, що з'єднуються між собою різним чином, до другої — м'язи.


БУДОВА СКЕЛЕТА ЛЮДИНИ

Скелет (від грец. skeleton — висохлий, висушений) є комплексом кісток (os, ossis), які виконують опорну, захисну, локомоторну функції. До складу скелета входять більше 200 кісток, з них 33—34 непарні. Скелет умовно підрозділяють на дві частини: осьовий і додатковий. До осьового скелета відноситься хребетний стовп (26 кісток), череп (29 кісток), грудна клітка (25 кісток); до додаткового — кістки верхніх (64) і нижніх (62) кінцівок. Кістки скелета є важелями, що приводяться в рух м'язами. У результаті цього частини тіла змінюють положення по відношенню один до одного і пересувають тіло в просторі. До кісток прикріпляються зв'язки, м'язи, сухожилля, фасції. Скелет утворює вмістища для життєво важливих органів, захищаючи їх від зовнішніх дій: в порожнині черепа розташований головний мозок, в хребетному каналі — спинний, в грудній клітці — серце і великі судини, легені, стравохід тощо, в порожнині тазу — сечостатеві органи. Кістки беруть участь в мінеральному обміні, вони є депо кальцію, фосфору тощо. Жива кістка містить вітаміни A, D, С та інші.

Кістки утворені кістковою тканиною, що складається з клітин і щільної міжклітинної речовини. Міжклітинна речовина на 67 % складається з неорганічних речовин, в основному із сполук кальцію і фосфору. Кістка витримує великі навантаження на стиснення і на злам. Це обумовлено особливостями її будови. Розрізняють компактну (щільну) і губчасту кісткову речовину. Компактна речовина утворена щільно прилеглими кістковими пластинками, які формують складно організовані циліндрові структури. Губчаста речовина складається з щаблин (балок), утворених міжклітинною речовиною і розташованих дугоподібно, відповідно напрямам, за якими кістка випробовує тиск сили тягаря і розтягування м'язами, що прикріпляються до неї. Циліндрова будова щільної речовини і складна система щаблини губчастої речовини кістки робить її міцною і пружною. У трубчастих кістках підвищенню їх міцності служать і відмінності в структурі по напряму від центру до кінців. Трубчаста кістка в центрі відрізняється більшою твердістю і меншою еластичністю, ніж на кінцях. У напрямку до суглобової поверхні структура трубчастої кістки міняється від компактної до губчастої. Така зміна будови забезпечує плавну передачу напруги від кістки через хрящ на поверхню суглоба.

Зовні кістка одягнена окістям, або періостом (periosteum), яку пронизують кровоносні судини, що живлять кістку. В окісті є багато чутливих нервових закінчень, сама ж кістка нечутлива.

Порожнина трубчастих кісток заповнена червоним кістковим мозком, який протягом життя замінюється жовтим (жировою тканиною).

Кістки відрізняються одна від одної формою і будовою. Виділяють кістки трубчасті, плоскі, змішані і повітроносні. Серед трубчастих розрізняють довгі (плечова, стегнова, кістки передпліччя, гомілки) і короткі (кістки п'ясти, плюсни, фаланги пальців). Губчасті кістки складаються з губчастої речовини, покритої тонким шаром компактної речовини. Вони мають форму неправильного куба або многогранника і розташовуються в місцях, де велике навантаження поєднується з рухливістю (наприклад, надколінник).


Рис. 82. Будова кістки. А — поздовжній розпил через верхній кінець стегнової кістки; б — схема головних напрямків, по яких розташовуються перекладки у верхньому кінці стегнової кістки: 1 — компактна речовина; 2 — губчаста речовина; З — порожнина кістки; 4 — лінії стискання; 5 — лінії розтягування.


Плоскі кістки беруть участь в утворенні полостей, поясів кінцівок і виконують функцію захисту (кістки кришки черепа, грудина).

Змішані кістки мають складну форму і складаються з декількох частин, різних за походженням. До змішаних кісток відносяться хребці, кістки основи черепа.

Повітрононосні кістки мають в своєму тілі порожнину, що вистелена слизовою оболонкою і заповнена повітрям. Такі, наприклад, деякі частини черепа: лобова, клиноподібна, верхня щелепа і деякі інші.

Форма і рельєф кісток залежить від характеру прикріплення до них м'язів. Якщо м'яз прикріпляється до кістки за допомогою сухожилля, то в цьому місці формується горб, відросток або гребінь. Якщо ж м'яз безпосередньо зростається з окістям, то утворюється поглиблення.

З'єднання кісток. Існують три групи з'єднання кісток: безперервні, напівсуглоби і переривчасті з'єднання — суглоби. Такий розподіл відображає філогенез хребетних тварин. У низьких (первинно-водних) хребетних тварин кістки сполучені в основному безперервно. З виходом хребетних на сушу для нових умов пересування був потрібний розвиток кінцівок як системи важелів і рухливе з'єднання кісток, що їх складали.

Безперервними називаються з'єднання кісток за допомогою різних видів сполучної тканини. Такими є шви — з'єднання країн кісток даху черепа між собою тонкими прошарками сполучної тканини. Кістки можуть з'єднуватися і за допомогою хряща, на приклад, рукоятка грудини з її тілом.

Напівсуглоби також є хрящовими з'єднаннями, але в товщі хряща є невелика порожнина. До них відносяться з'єднання хребців, лобкових кісток.

Суглоби (articulatio) — це переривчасті з'єднання кісток, які обов'язково містять наступні елементи: суглобові поверхні кісток, покриті хрящем; суглобову капсулу, або сумку; суглобову порожнину; порожнинну рідину. Суглоб звичайно прикріплений зв'язками. Суглобова рідина продукується клітинами, які вистилають внутрішню поверхню суглобової сумки. Рідина полегшує ковзання суглобових поверхонь кісток і служить поживним середовищем для суглобового хряща. Кількість порожнинної рідини, яка заповнює вузьку щілину між суглобовими поверхнями, дуже невелика.


Рис. 83. Схема будови суглоба: 1 — суглобові поверхні кісток; 2 — суглобовий хрящ; 3 — суглобова сумка; 4 — суглобова порожнина.


Суглоби розрізняють за числом і формою суглобових поверхонь кісток і за можливим об'ємом рухів, тобто за числом осей, навкруги яких може скоюватися рух. Так, за числом поверхонь суглоби підрозділяють на прості (дві суглобові поверхні) і складні (більше двох), формою — на плоскі (міжзап'ясткові, зап'ястково-п'ясткові, передплесно-плеснові суглоби), кулясті (плечовий, тазостегновий), елліпсоподібні (між потиличною кісткою і першим шийним хребцем) тощо.

За характером рухливості розрізняють одновісні, тобто з однією віссю обертання (блоковидні, наприклад, міжфалангові суглоби пальців), двовісні, тобто з двома осями (еліпсоподібні) і тривісні (кулясті) суглоби. До цих останніх, як указувалося, відносяться плечовий і тазостегновий суглоби.

Скелет голови, або череп (cranium), умовно підрозділяють на мозковий і лицьовий. Мозковий відділ (черепна коробка) служить вмістищем для мозку і захищає його від пошкоджень. Лицьовий відділ є кістковою основою обличчя, включає початкові відділи травного тракту і дихальних шляхів і утворює вмістище для органів чуття.


Рис. 84. Череп людини. А — вигляд спереду, Б — вигляд збоку: 1 — лобова кістка; 2 — тім'яна кістка; З — скронева кістка; 4 — потилична кістка; 5 — вилична кістка; 6 — верхня щелепа; 7 — нижня щелепа.


Черепна коробка утворена нерухомо сполученими плоскими кістками. Спереду розташовується велика непарна лобова кістка, зверху — дві тім'яні, з бічних сторін — скроневі, а ззаду — непарна потилична кістка, в якій є так званий великий потиличний отвір. Через цей отвір з'єднуються головний і спинний мозок. На внутрішній поверхні кісток черепної коробки знаходяться ямки і горбочки. Ямки відповідають мозковій звивині, а горбочки між ними — борознам кори головного мозку.

Лицьовий відділ черепа складається з верхньої і нижньої щелеп, піднебінних, носових, скуластих та інших кісток. Усі ці кістки, виключаючи нижньощелепну, нерухомо сполучені одна з одною. На нижній щелепі є виступ підборіддя — важлива відмінна риса щелепи людини.

Скелет тулуба включає хребет і грудну клітку. Хребет, або хребетний стовп (columna vertebralis), утворений 33-34 хребцями і має п'ять відділів: шийний — 7 хребців, грудний — 12, поперековий — 5, крижовий — 5 і копчиковий — 4—5 хребців. Хребці (vertebrae) складаються з тіла і дуги, від якої відходять сім відростків: один остистий, два поперечні, дві пари суглобових. Між тілом хребця і дугою знаходиться хребетний отвір. В сукупності ці отвори утворюють хребетний канал, в якому розташовується спинний мозок. Розміри тіл хребців збільшуються від шийного відділу до поперекового у зв'язку із зростанням навантаження на нижче розташовані хребці. Між тілами хребців знаходяться прошарки хрящової тканини. Крижові і копчикові хребці зростаються і утворюють крижову і копчикову кістки.


Рис. 85. Скелет людини: А — вигляд спереду: 1 — череп; 2,7 — хребет; 3 — ключиця; 4 — грудна клітка; 5 — грудина; 6 — плечова кістка; 8 — променева кістка; 9 — ліктьова кістка; 10 — п'ясток; 11 — фаланги пальців руки; 12 — зап'ясток; 13 — фаланги пальців ноги; 14 — плесно; 15—передплесно; 16 — велика гомілкова кістка; 17— мала гомілкова кістка; 18 — колінна чашечка; 19 — стегнова кістка; 20 — лобкова кістка; 21 — клубова кістка; Б — вигляд збоку: 1 — лобна кістка; 2 — хребет; 3 — ребра; 4 — грудина; 5 — нижня щелепа; 6 — плечова кістка; 7 — променева кістка; 8 — ліктьова кістка; 9 — зап'ясток; 10 — п'ясток; 11 — фаланги пальців руки; 12 — фаланги паЛьців ноги; 13 — плесно; 14 — передплесно; 15 — велика гомілкова кістка; 16 — мала гомілкова кістка; 17 — колінна чашечка; 18 — стегнова кістка; 19 — клубова кістка; 20 — крижі; 21 — лопатка.


У зв'язку з прямоходінням хребет у людини утворює чотири вигини. У шийному та поперековому відділах вигини повернені опуклістю вперед, у грудному та крижовому — назад. Вони мають важливе значення, оскільки пом'якшують поштовхи при ходьбі, стрибках і бігу, полегшують збереження тілом рівноваги і збільшують розміри грудної клітки і тазу. У дітей часто з'являються патологічні вигини хребта. При тривалому зігнутому положенні хребта і слабкості спинних м'язів збільшується вигин у грудному відділі хребта. У результаті тривалого нерухомого сидіння за партою і неправильної косої посадки з'являється викривлення хребта убік.


Рис. 86. Хребетний стовп. Вигляд спереду (А), ззаду (Б) і збоку (В): Відділи: І — шийний; II — грудний; III — поперековий; IV— крижовий; V— куприковий. 1,3 — шийний і поперековий лордози; 2, 4 — грудний і крижовий кіфози; 5 — мис.


Грудна клітка (thorax) утворена грудиною (sternum), 12 парами ребер (costae) і грудними хребцями. Сім пар ребер безпосередньо сполучено з грудиною; 8—10-а пари з'єднуються разом хрящами і переднім кінцем прикріпляються до грудини, а 11-а і 12-а пари лежать вільно, закінчуючись в м'яких тканинах. Грудна клітка вміщає важливі внутрішні органи: серце, крупні судини, легені, трахею, стравохід. Вона бере участь у дихальних рухах за рахунок ритмічного підняття і опускання ребер. Грудна клітка у людини у зв'язку з прямоходінням плоска і широка. Форма і величина її залежать від віку і статі, виду трудової діяльності і способу життя. Під впливом фізичних вправ збільшуються її розміри. У дітей при неправильній посадці і опорі на парту грудьми може виникнути деформація грудної клітки, що порушує розвиток і функціонування серця, легень і кровоносних судин.


Рис. 87. Грудна клітка. Вигляд спереду: 1 — тіло грудини; 2 — рукоятка грудини; 3 — верхня апертура грудної клітки; 4 — ключиця; 5 — лопатка; 6 — ребра; 7 — мечоподібний відросток грудини; 8 — реберна дуга.


Скелет кінцівок складається з скелета пояса, який прикріплює кінцівки до осьового скелета, і скелета вільної кінцівки.

Скелет пояса верхньої кінцівки складається з пари лопаток і пари ключиць. Лопатка (scapula) — парна плоска кістка трикутної форми, яка прилягає до задньої поверхні грудної клітки. Разом із плечовою кісткою лопатка утворює плечовий суглоб. Ключиця (clauicula) — парна покривна кістка, одним кінцем сполучена з верхнім кінцем грудини, іншим — з лопатками. Скелет руки складається з плечової кістки, двох кісток передпліччя (ліктьова і променева) і кісток кисті (кістки зап'ястка, п'ястя і фаланг пальців).

Скелет пояса нижньої кінцівки представлений тазовим поясом, утворений двома масивними тазовими кістками, кожна з яких, у свою чергу, складається з трьох зрощених кісток — клубкової, сідничної, лобкової. Тазовий пояс разом з крижами утворює таз, який захищає органи черевної порожнини. У жінок розміри тазу більше, ніж у чоловіків, більше і величина нижнього отвору, що пов'язано з дітородінням. На бічних поверхнях тазових кісток знаходяться западини, в які занурюється головка стегнової кістки, утворюючи тазостегновий суглоб. Скелет нижньої кінцівки включає стегнову кістку, дві кістки гомілки (велику і малу гомілкові) і стопу, що складається з 26 дрібних кісток. У зв'язку з прямоходінням стопа людини набула склепінчастої форми, яка забезпечує пружну ходу.






Personalised Essay Writing Service for You

Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити