Опорно-двигательный аппарат человека

Лекция 2 Опорно-двигательный аппарат человека — это системно взаимосвязанная совокупность мышц, костей (формирующих скелет) и их сочленений, позволяющая человеку управлять (посредством импульсов, передаваемых через нервную систему мозгом) телом, его статикой и динамикой. К нему относятся скелет и мышцы, объединенные в единую костно-мышечную систему. Скелет и мышцы являются опорными структурами организма, ограничивающими полости, в которых расположены внутренние органы. С помощью опорно-двигательного аппарата осуществляется одна из важных функций организма – движение. В развитии скелета человека выделяют три стадии: перепончатую (3-4 недели внутриутробного развития), хрящевую (5-7 недель внутриутробного развития) и костную (точки окостенения появляются с 8 недели внутриутробного развития). У человека костная ткань появляется на 6 – 8-й неделе внутриутробной жизни. Кости формируются или непосредственно из эмбриональной соединительной ткани – мезенхимы (перепончатый остеогенез), или на основе хрящевой модели кости (хрящевой остеогенез). Остеогенез - развитие костной ткани. Различают два способа образования кости: прямой (первичный, из мезенхимы) и непрямой (вторичный, на месте хрящевой модели) Прямой (первичный) остеогистогенез. У новорожденного их два; они сливаются (у большинства людей) по средней линии с возрастом. У взрослого есть один нижняя челюсть; у новорожденного их две, правая и левая, которые позже сливаются у подбородка. У взрослого есть один тазовая кость (os coxa) с каждой стороны; у ребенка каждая из них представляет собой три отдельные кости. Инволютивные изменения в костно-суставном аппарате индивидуально варьируют в широких пределах как по срокам их возникновения, так и по темпу развития. Они сводятся к дистрофии суставных хрящей и межпозвоночных дисков, а также к изменению рельефа, струк­туры и объема костей. Наиболее рано инволютивным изменениям подвергаются суставные хрящи и межпозвоночные диски. В даль­нейшем как следствие адаптационно-компенсаторных проявлений возникают краевые костные разрастания. В рентгеновском изображении адаптационно-компенсаторные приспособления проявляются заострением краев суставных поверхностей, позднее — небольшими костными разрастаниями, а инволютивные изменения — уме­ренным снижением высоты рентгеновской суставной щели. Остеопороз (лат. osteoporosis) — хронически прогрессирующее системное, обменное заболевание скелета или клинический синдром, проявляющийся при других заболеваниях, который характеризуется снижением плотности костей, нарушением их микроархитектоники и усиление хрупкости по причине нарушения метаболизма костной ткани с преобладанием катаболизма над процессами костеобразования, снижением прочности кости и повышением риска переломов. В эмбриогенезе кости скелета туловища проходят 3 стадии развития: 1 – перепончатую (1-ый месяц эмбриогенеза), 2 – хрящевую (5-я неделя эмбриогенеза), 3 – костную (8-ая неделя эмбриогенеза, длится до 20 - 25 лет жизни). Кости туловища развиваются из сомитов – производных дорсального отдела мезодермы (склеротома), расположенных около спинной хорды. Позвоночный столб имеет четыре физиологических изгиба, два из них - шейный и поясничный отделы - обращены вперед (шейный и поясничный лордоз), а два других - грудной и крестцовый отделы - обращены назад (грудной и крестцовый кифоз). Благодаря этим физиологическим изгибам позвоночный столб выполняет рессорную функцию, защищает головной и спинной мозг от сотрясений, а также усиливается подвижность и прочность позвоночника. Рассмотрим возрастные особенности грудной клетки человека. У новорожденных грудная клетка имеет конусовидную форму. Передне-задний диаметр больше поперечного, ребра расположены почти горизонтально. В первые два года жизни идет быстрый рост грудной клетки. В возрасте 6-7 лет ее рост замедляется, а в 7-18 лет наиболее сильно растет средний отдел грудной клетки. Возрастные особенности развития верхних конечностей. У новорожденного ключица почти полностью костная, образование ядра окостенения в грудинном ее отделе происходит в 16–18 лет, слияние с ее телом – в 20–25 лет. Срастание ядра окостенения клювовидного отростка с телом лопатки происходит в 16–17 лет. Синестозирование акромиального отростка с ее телом заканчивается в 18–25 лет. В костях пояса нижних конечностей (подвздошной, седалищной и лобковой) точки окостенения появляются в период от 3,5 до 5,5 месяцев внутриутробного развития. Срастание всех трех костей в тазовую кость происходит в 12—15 лет. Изменения в черепе условно можно разделить на пять возрастных периодов. Первый период охватывает возраст от рождения до 7 лет. Характерен для него активный рост черепа. В первые 6 мес. после рождения объем мозгового черепа увеличивается в 2 раза, углубляются черепные ямки. В связи с этим затылочная область выступает. После рождения рост черепа происходит неравномерно. В постнатальном онтогенезе выделяют три периода роста и развития черепа. 1. Период энергичного активного роста. От рождения до 7 лет череп растет быстро. В течение первого года жизни череп растет более или менее равномерно. От года до трех лет особенно активно растет задняя часть черепа, что связано с переходом ребенка на 2- м году жизни к прямохождению. На 2 – 3-м году жизни в связи с окончанием прорезывания молочных зубов и усилением функции жевательных мышц значительно усиливается рост лицевого черепа в высоту и ширину. С 3-х до 7-ми лет продолжается рост всего черепа, особенного его основания. К 7-ми годам рост основания черепа в длину в основном заканчивается, и оно достигает почти такой же величины, как у взрослого человека. 2. Период замедленного роста. Череп ребенка в возрасте от 7-ми до 12-13 лет растет равномерно, замедленно. В это время в основном растет свод мозгового черепа, объем его полости достигает 1200- 1300 см3 . 3. Третий период. После 13 лет активно растут лобный отдел мозгового черепа и лицевой череп. Зарастание швов между костями черепа начинается в возрасте 20-30 лет, у мужчин несколько раньше, чем у женщин. Сагиттальный шов зарастает в возрасте 32-35 лет, венечный – в 24-41 год, ламбдовидный – в 26-42 года, сосцевидно-затылочный – в 30-81 год. Чешуйчатый шов, как правило, не зарастает. Возрастные особенности изменения длины тела Для детей допубертатного периода характерны относительно, короткие ноги и большой корпус. После 10-11 лет выявляется свойственная подросткам длинноногость, к 15-16 годам устанавливаются дефинитивные соотношения размеров корпуса и нижних конечностей. ДЛИНА КОРПУСА - длина тела за вычетом длины нижних конечностей. ДЛИНА ТЕЛА (рост) - высота верхушечной точки испытуемого над площадью опоры. Характерное для взрослого соотношение длины верхних и нижних конечностей устанавливается на 11-12 году жизни. До пубертатного возраста у мальчиков и девочек наблюдается сходство в соотносительном росте плечевого и тазового диаметров. У девочек, начиная с 14 лет, резко возрастает скорость роста тазового диаметра, а у мальчиков с 15 лет - плечевого. По достижении дефинитивных размеров при сравнении относительных параметров мужчин и женщин выявляются некоторые половые различия. Так, у женщин несколько уже плечи и значительно шире таз. В среднем, у них немного короче руки и ноги, а туловище и корпус длиннее. Возрастные изменения соединений костей  Суставы (синовиальные соединения) начинают формироваться на 6—11-й неделе эмбрионального развития. В этот период начинают образовываться суставные поверхности сочленяющихся костей, суставная полость и другие элементы сустава. Между двумя формирующимися костями разрыхляется эмбриональная соединительная ткань, на месте которой позже образуется суставная полость. У новорожденных уже имеются все анатомические элементы сустава. Однако эпифизы сочленяющихся костей состоят из хряща. Энхондральное окостенение большинства эпифизов начинается после рождения ребенка (1—2-й годы жизни) и продолжается до юношеского возраста. В возрасте 6— 10 лет наблюдается усложнение в строении суставной капсулы, увеличивается количество ворсинок и складок синовиальной мембраны, происходит формирование сосудистых сетей и нервных окончаний синовиальной мембраны. В фиброзной мембране суставной капсулы у детей с 3 до 8 лет увеличивается количество коллагеновых волокон, которые сильно утолщаются, обеспечивая ее прочность. Окончательное формирование всех элементов суставов заканчивается в возрасте 13—16 лет. В условиях нормальной физиологический деятельности суставы долго сохраняют неизменный объем движений и мало подвергаются старению. Движения, занятия физкультурой и спортом сохраняют форму и подвижность суставов. При длительных и чрезмерных нагрузках (механических), а также с возрастом в строении и функциях суставов появляются изменения: истончается и деформируется суставной хрящ, уменьшается его пружинящие свойства, склерозируются фиброзная мембрана суставной капсулы и связки, по периферии суставных поверхностей образуются костные выступы — остеофиты. Происходящие анатомические изменения приводят к функциональным изменениям, к ограничению подвижности и уменьшению размаха движений. Возрастные изменения скелетных мышц Мышечные волокна развиваются из одноядерных малодифференцированных веретенообразных клеток - миобластов, которые, сливаясь, превращаются в многоядерные миосимпласты. На 5-6-й неделе эмбриогенеза в последних появляются миофибриллы. В дальнейшем во внутриутробном периоде количество миофибрилл в миосимпластах нарастает, увеличивается диаметр мышечных волокон, формируются синаптические контакты с нервными волокнами. К моменту рождения формообразование всех мышц в основном завершено, однако, развитие, связанное с их внутренним строением еще продолжается, заканчиваясь примерно к 25-ти годам. В период от 3-х до 7-ми лет количество миофибрилл в волокне увеличивается по сравнению с новорожденными в 15-20 раз, соответственно, увеличивается и диаметр мышечных волокон. К 7-8-ми годам иннервационный аппарат скелетных мышц приобретает структуру, свойственную взрослому. В этот период усиливается рост сухожилии мышц, заметно утолщаются апоневрозы и фасции, разрастается внутримышечная соединительная ткань, развивается сосудистое русло мышц, гуще становится сосудистая сеть, появляются новые капилляры. В период полового созревания (11-15 лет) идет интенсивный прирост мышечной массы, при этом длина мышц увеличивается больше, чем их поперечник. Продолжается совершенствование соединительнотканных образований мышц: в эндомизии и перимизии волокнистые структуры преобладают над клетками соединительной ткани, возрастает количество эластических волокон. Наиболее интенсивный рост мышечных волокон и мышц в целом происходит в детском и подростковом возрасте. В развитии мышц важную роль играют половые гормоны - андрогены. У мужчин они вырабатываются в половых железах (яичках) и коре надпочечников, у женщин - только в надпочечниках. У лиц мужского пола в любом возрасте их концентрация в крови выше, чем у лиц женского пола. Увеличение мышечной массы в интервале 20-30 лет идет параллельно с ростом продукции андрогенов, стимулирующих синтез миозина и актина скелетных мышц. Прирост мышечной массы регулируется также соматотропным гормоном гипофиза, инсулином поджелудочной железы, тироксином, 3-йод тиронином щитовидной железы.