содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

Скелет и его функции

Кости и их соединения образуют скелет человеческого тела. Скелет выполняет функции опоры, движения и защиты.

Опорная функция состоит в том, что скелет поддерживает все другие органы, придает телу определенную форму и положение в пространстве. Скелет вместе с мышцами составляет двигательный аппарат. Кости в этом аппарате выполняют пассивную роль. Они являются рычагами, которые перемещаются в результате сокращения мышц. Отдельные части скелета предохраняют внутренние органы от механических воздействий. Так, черепная коробка защищает головной мозг, грудная клетка — сердце и легкие.

Строение костей. Кость живого организма состоит из нескольких тканей, преобладающей из которых является костная. Из нее образованы компактное и губчатое костные вещества.

В состав костной ткани входят органические вещества и неорганические соединения, главным образом различные соли кальция. Органические вещества делают кости упругими, а неорганические — твердыми. Органические вещества составляют 7з, а неорганические — 2/з массы кости [1]. С возрастом относительное количество органических веществ уменьшается, количество минеральных солей в костной ткани увеличивается. Вследствие этого кости пожилых людей менее упруги, чем кости детей.

Кость окружена надкостницей, которая плотно срастается с костью с помощью соединительнотканных волокон. В надкостнице различают наружный и внутренний слои. Наружный слой состоит из плотной соединительной ткани и несет защитную функцию. Внутренний слой состоит из рыхлой соединительной ткани, содержит много нервных волокон и кровеносных сосудов. Нервные волокна и кровеносные сосуды из надкостницы проникают в толщу кости через особые отверстия. Во внутреннем слое надкостницы имеются клетки, участвующие в образовании костной ткани в период роста кости, а также при заживлении переломов костей.

Поверхности костей, находящиеся в контакте друг с другом, надкостницы не имеют и покрыты суставными хрящами.

Большинство костей человека проходит три стадии развития: перепончатую, хрящевую и костную. Рост костей в длину происходит за счет эпифизарных хрящей и заканчивается только к 20—25 годам [1]. Кости в толщину растут путем отложения со стороны надкостницы новых слоев костного вещества, рост их заканчивается также к 20—25 годам. Кости черепа и лица в отличие от других костей скелета проходят в своем развитии только две стадии: перепончатую и костную.

Классификация костей скелета. Анатомическая классификация костей скелета строится на основе трех принципов: формы (строения), функции и развития. Кости делятся на трубчатые длинные и короткие; губчатые длинные, короткие и сесамовидные; плоские: кости черепа и кости поясов; смешанные.

Трубчатые длинные кости (плечо и кости предплечья, бедро и кости голени) выполняют функции опоры, защиты и движения; короткие (пястье, плюсна, фаланги) аналогичны по функции и строению длинным трубчатым, но являются более короткими рычагами движения.

В каждой длинной кости различают среднюю часть — тело, или диафиз, и два конца — эпифизы.

Губчатые длинные кости (ребра, грудина) выполняют преимущественно функции защиты и опоры, основная функция коротких (позвонки, кости запястья, предплюсны) —опорная; сесамовидные кости (коленная чашечка, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев руки и ноги) располагаются около суставов, участвуя в их образовании, но с костями скелета не соприкасаются.
Плоские (покрывные) кости черепа выполняют функцию защиты; кости поясов (лопатка, тазовые кости) — функции опоры и защиты.

К смешанным костям (основание черепа) относятся кости, сросшиеся из нескольких частей, имеющих разное строение.

Соединение костей. Все кости человеческого тела соединены. Эти соединения различны по своему строению и степени подвижности. Существуют два основных вида соединения костей: непрерывный (рис. 3.1, а) и прерывный суставы (рис.

3.1,6). Непрерывное соединение имеет место, когда кости соединены сплошной прослойкой ткани. Движения в соединениях крайне ограничены или вовсе отсутствуют. По характеру соединяющей ткани различают соединительнотканные сращения, хрящевые и сращения с помощью костной ткани.

Соединительнотканные сращения бывают трех родов: межкостные перепонки (например, между костями предплечья или голени); связки, соединяющие кости (например, связки между отростками позвонков или их дугами); швы между костями черепа. Межкостные перепонки и связки допускают некоторое смещение костей. Прослойка соединительной ткани в швах между костями очень незначительна, поэтому движения костей невозможны.

Сращения с помощью костной ткани немногочисленны, но их количество увеличивается с возрастом, когда соединительная ткань или хрящ между концами некоторых костей заменяется костной тканью. Примером могут служить сращения крестцовых позвонков и заросшие швы черепа. Движения в них отсутствуют.

Прерывные соединения являются подвижными и носят название суставов. Сустав — это соединение двух или нескольких костей, между которыми имеется щелевидная полость.

В каждом суставе обязательно имеются три основных элемента: суставные поверхности, суставная сумка (капсула) и суставная полость (см. рис. 3.1, б).

Суставная сумка натянута между сочленяющимися костями, прикрепляется к краям суставных поверхностей и переходит в надкостницу. Суставная сумка состоит из двух слоев. Поверхностный фиброзный слой, состоящий из волокнистой соединительной ткани, сливается с надкостницей сочленяющихся костей и несет защитную в отношении сустава функцию. Внутренний, или синовиальный, слой богат кровеносными сосудами. Он образует выросты (ворсинки), выделяющие вязкую жидкость — синовию, которая смазывает сочленяющиеся поверхности и облегчает их скольжение.

Суставные хрящи сочленяющихся костей плотно прилегают друг к другу, чему способствует отрицательное давление в суставной полости.

Существует взаимосвязь между характером движений сочленяющихся поверхностей костей в суставах и формой суставных поверхностей.

Различают следующие основные движения в суставах: вокруг поперечной оси — сгибание и разгибание; вокруг сагиттальной оси — отведение и приведение, вокруг вертикальной оси — вращение. Различают такие виды суставов (рис. 3.2): шаровидные, эллипсовидные, седловидные, цилиндрические, блоковидные и плоские.

В шаровидном (рис. 3.2, а) трех- или многоосном суставе возможны сгибание и разгибание, отведение и приведение и вращение (плечевой и тазобедренный). Эллипсовидный (рис.

3.2,6), лучезапястный, сустав и седловидный (рис. 3.2, в), запястно-пястный, и сустав большого пальца имеют две оси вращения, в которых возможны сгибание и разгибание, отведение и приведение. Цилиндрический (рис. 3.2,г) и блоковидный (рис. 3.2, д,е) суставы имеют одну ось вращения. В цилиндрическом суставе возможно движение относительно вертикальной оси (сустав между локтевой и лучевой костями), в блоковидном — сгибание и разгибание (межфаланговый и голеностопный суставы). Плоский сустав не имеет определенных осей вращения, в нем происходит лишь небольшое скольжение одной суставной поверхности по другой (суставы между костями запястья и предплюсны).

Среди суставов можно выделить также комбинированные (лучелоктевой сустав, суставы челюсти), расположенные в разных местах, но выполняющие работу одновременно; простые суставы, образованные двумя костями, и сложные суставы, образованные тремя или большим числом костей.

Строение скелета. Скелет человека состоит из туловища, конечностей и головы (черепа).

Скелет верхних и нижних конечностей принято делить на скелет свободной конечности (руки и ноги) и скелет пояса (плечевого и тазового), с помощью которого конечность прикрепляется к туловищу.

Так как в данном курсе освещаются вопросы, связанные с конструированием изделий из кожи (обуви и перчаток), то подробно рассматривается строение и функции только скелетов свободных верхних и нижних конечностей.

Скелет верхних конечностей. Благодаря трудовой деятельности, выделившей человека из среды животных, верхние конечности превратились в хватательный орган, приспособленный для выполнения разнообразных и тонких движений. Рука стала органом труда. Сообразно с этим кости руки более тонки и легки, чем кости нижних конечностей, и соединяются между собой подвижными сочленениями. Скелет свободной верхней конечности делится на плечо, предплечье и кисть (рис. 3.3), в которой различают запястье, пястье и пальцы.
 

Рис. 3.2. Виды суставов

Плечо состоит из одной плечевой кости (рис. 3.3, а). Предплечье имеет локтевую 1 и лучевую 2 кости (рис. 3.3, б). Запястье образовано восемью костями, которые располагаются в два ряда по четыре кости (рис. 3.3, в). Верхний ряд составляют ладьевидная 8, полулунная 6, трехгранная 5 и гороховидная 4. Нижний ряд включает две многоугольные — большую 10 и малую Я головчатую 7 и крючковатую 3. Костей пястья 11 пять. Счет ведется со стороны большого пальца. Все пальцы, кроме большого, состоят из трех фаланг. Большой палец имеет основную 12 и ногтевую 14 фаланги, каждый из остальных — три фаланги: основную 12 (или первую), среднюю 13 (или вторую) и ногтевую 14 (или третью).

Кроме указанных костей кисть имеет еще и сесамовидные косточки, которые находятся в толще сухожилий и расположены между первой и второй пястными костями и основными фалангами первого и второго пальцев.

Соединение костей свободной верхней конечности (руки). Плечевой сустав образован суставной впадиной лопатки и головкой плечевой кости. В суставе шаровидной формы возможны сгибание и разгибание, отведение и приведение, вращение.

Локтевой сустав образован плечевой, локтевой и лучевой костями. В локтевом суставе общей суставной сумкой объединены три сочленения: плечелоктевое, плечелучевое и лучелоктевое. В локтевом суставе возможны сгибание и разгибание.
 

Рис. 3.3. Скелет свободной верхней конечности:
а — плечо; 6 — предплечье; в — кисть
 

Кости предплечья соединены межкостной перепонкой и двумя лучелоктевыми суставами: проксимальным (входит в состав локтевого сустава) и дистальным. Оба сустава имеют цилиндрическую форму, в них возможно вращение вокруг вертикальной оси. При этом одновременно с вращением лучевой кости происходит движение кисти (комбинированный сустав). Вращение внутрь (ладонью назад) называется пронацией, вращение наружу (ладонью вперед) — супинацией.

Лучезапястный сустав соединяет лучевую кость с костями первого ряда запястья (за исключением гороховидной). Сустав
имеет эллипсовидную форму, в нем возможны сгибание и разгибание, отведение и приведение.

На кисти различают суставы: плоские — межзапястный и запястно-пястные (за исключением сустава между большой многоугольной костью и первой пястной костью, который имеет седловидную форму); шаровидные — пястнефаланговые; блоковидные — межфаланговые. Все суставы укреплены связками.

Пястнефаланговые и межфаланговые суставы определяют подвижность кисти в этих частях. Плотность примыкания костей кисти друг к другу уменьшается в направлении к пальцам. Между костями появляются значительные промежутки, заполненные связками и мышцами, которые могут сжиматься и растягиваться, благодаря чему размеры пястнефалангового сочленения могут изменяться при движении кисти. Размеры кисти при сгибании изменяются так же при смещении костей в суставах относительно друг друга.

 

Рис. 3.4. Скелет свободной нижней конечности:
а — бедро; б — голень; в — стопа

Скелет нижних конечностей. Нижние конечности человека служат для передвижения тела в пространстве и являются опорой для тела, поэтому кости нижней конечности толще, массивнее, подвижность между ними значительно меньше, чем у верхних конечностей. Стопа приобрела форму свода, сглаживающего как пружина толчки и сотрясения при ходьбе и беге. Скелет свободной нижней конечности делится на бедро, голень и стопу, в которой различают предплюсну, плюсну и пальцы (рис. 3.4).

Бедро состоит из одной бедренной кости скелета (рис. 3.4, а).

Надколенная чашка, или надколенник, имеет форму треугольника с закругленными углами. Она прилегает к нижнему

концу бедренной кости и находится в сухожилии четырехглавой мышцы бедра.

Голень состоит из большеберцовой 1 и малоберцовой 2 костей (рис. 3.4, б).

Предплюсна стопы образована семью костями (рис. 3.4, в и рис. 3.5, а и б): таранной 4, ладьевидной 5, тремя клиновидными 6 и кубовидной 11. Таранная кость является единственной из костей стопы, непосредственно сочленяющейся с голенью. Таранная кость имеет тело и головку, между которыми располагается узкое место—шейка.

Пяточная кость самая крупная из костей стопы. Она расположена снизу и несколько снаружи от таранной и сильно выступает назад, образуя пятку. На пяточную кость передается значительная часть тяжести тела при стоянии и ходьбе. Выступающая часть пяточной кости называется пяточным бугром.

Кубовидная кость располагается у наружного края стопы между пяточной и четвертой и пятой плюсневыми костями. Ладьевидная кость расположена у внутреннего края стопы и имеет бугристость, обращенную книзу, которая хорошо прощупывается под кожей и служит опознавательной точкой для определения высоты внутреннего свода. Клиновидные кости сочленяются сзади с ладьевидной, а спереди с первыми тремя костями плюсны 7. Форма этих костей соответствует их названию. Более широкая часть первой кости обращена книзу, а узкая — кверху, у второй и третьей, наоборот, более узкая часть обращена книзу, а широкая — кверху.

Костей плюсны 7 пять, соответственно пяти пальцам стопы. Тело плюсневых костей имеет выпуклость в тыльную сторону и вогнутость с плантарной стороны. Пятая плюсневая кость

имеет резко выраженный выступ, бугристость, легко прощупываемую под кожей. Через головки плюсневых костей, отросток пятой плюсневой, кости и пяточную кость тяжесть тела передается на опору.

Пальцы образованы основной 8, средней 9 и ногтевой 10 фалангами, за исключением большого пальца, который имеет две фаланги.

На стопе имеются сесамовидные косточки 12, которые расположены в области соединения первой и пятой плюсневых костей с основными фалангами.

Соединение костей свободной нижней конечности. Кости свободной нижней конечности соединяются суставами, наиболее крупными из которых являются тазобедренный, коленный и голеностопный.

Тазобедренный сустав образован впадиной тазовой и головкой бедренной костей. В суставе шаровидной формы возможны сгибание и разгибание, отведение и приведение, вращение. По сравнению с плечевым суставом движения в тазобедренном суставе несколько ограничены. Суставная сумка укреплена связкой. Усиленное развитие этой связки, ограничивающей разгибание в тазобедренном суставе, обусловлено вертикальным положением тела человека.

Коленный сустав образован бедренной и большеберцовой костями и надколенником. Особенностью коленного сустава является наличие двух внутрисуставных хрящей — менисков — и двух внутрисуставных крестообразных связок. Суставная сумка укреплена наружными связками. В коленном суставе возможны сгибание и разгибание, а при сгибании — незначительное вращение голени.

Кости голени соединены межкостной перепонкой, плоским суставом и связкой.

Голеностопный сустав образован нижними концами костей голени и таранной костью. В области сустава кости голени имеют хорошо прощупываемые направленные вниз выступы, внутреннюю и наружные лодыжки, из которых внутренняя образуется большеберцовой, а наружная — малоберцовой костью. Наружная лодыжка расположена несколько ниже внутренней. Лодыжки костей в виде вилки охватывают таранную кость. В суставе возможны сгибание, т. е. движение в сторону плантарной части стопы, и разгибание, т. е. движение в сторону ее тыла.

В переднем отделе голеностопного сустава таранная кость шире, чем в заднем, и по мере подошвенного сгибания становится возможным некоторое приведение и отведение стопы. Таранно-пяточный сустав образован таранной и пяточной костями. Он имеет цилиндрическую форму.

Таранно-пяточно-ладьевидный сустав имеет шаровидную форму, и в нем возможны супинация и пронация стопы. При пронации происходят подъем наружной и опускание внутренней стороны стопы, при супинации — подъем внутренней и опускание наружной стороны.

Суставы между остальными костями предплюсны малоподвижны, так как укреплены прочными связками.

Предплюсно-плюсневые плоские суставы соединяют клиновидные и кубовидную кости с плюсневыми костями; движения в них ограничены.

Плюснефаланговые шаровидные суставы образованы головками плюсневых костей и основными фалангами пальцев.

Межфаланговые блоковидные суставы соединяют фаланги пальцев; в них возможно сгибание и разгибание.

Все суставы укреплены крепкими связками.

Стопа в целом выполняет преимущественно функцию опоры. В стопе различают два свода. Внутренний свод, выполняющий рессорную функцию, образован пяточной, таранной, ладьевидной, тремя клиновидными, первой, второй и третьей плюсневыми костями. Высота его измеряется от бугристости ладьевидной кости до опоры и в среднем составляет 4—7 см.

Наружный свод стопы, выполняющий опорную функцию, образован пяточной, таранной, кубовидной, четвертой и пятой плюсневыми костями. Высота его в среднем 2 см.

Область стопы между плюсной и пяткой, несмотря на большое количество образующих костей, малоподвижна и практически несжимаема. Только мышцы, связки и сухожилия, обильно расположенные на плантарной части стопы, жировая прокладка и кожа позволяют несколько сжимать эту часть стопы.

Плюсневая часть стопы более подвижна и сжимаема благодаря некоторой подвижности плюсневых костей, наличию мышц и связок. Большую подвижность имеют плюснефаланговые сочленения стопы, где происходит основной ее изгиб при движении. Наиболее подвижна передняя часть стопы, т. е. пальцы. Большая подвижность пальцев позволяет легко и безболезненно сжимать их и тем самым изменять поперечный размер этой части стопы. При самом небольшом, вполне допустимом обжиме стопы рукой поперечные размеры ее значительно уменьшаются: на расстоянии 1 см от крайней передней точки стопы примерно на 20 % и на расстоянии 5 см от той же точки — примерно на 9 %.