31. Гистологическое строение трубчатой кости как органа
Трубчатая кость как орган в основном построена из пластинчатой костной ткани, кроме бугорков. Снаружи кость покрыта надкостницей, за исключением суставных поверхностей эпифизов, покрытых гиалиновым хрящем.
Надкостница, или периост (periosteum). В надкостнице различают два слоя: наружный(волокнистый) и внутренний (клеточный). Наружный слой образован в основном волокнистой соединительной тканью. Внутренний слой содержит остеогенные камбиальные клетки, преостеобласты и остеобласты различной степени дифференцировки. Камбиальные клетки веретеновидной формы имеют небольшой объем цитоплазмы и умеренно развитый синтетический аппарат. Преостеобласты — энергично пролиферирующие клетки овальной формы, способные синтезировать мукополисахариды. Остеобласты характеризуются сильно развитым белоксинтезирующим (коллаген) аппаратом.Через надкостницу проходят питающие кость сосуды и нервы.
Надкостница связывает кость с окружающими тканями и принимает участие в ее трофике, развитии, росте и регенерации.
Строение диафиза
Компактное вещество, образующее диафиз кости, состоит из костных пластинок, [толщина которых колеблется от 4 до 12— 15 мкм]. Костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные образования – остеоны, или гаверсовы системы. В диафизе различают три слоя:
наружный слой общих пластинок,
средний, остеонный слой, и
внутренний слой общих пластинок.
Наружные общие (генеральные) пластинки не образуют полных колец вокруг диафиза кости, перекрываются на поверхности следующими слоями пластинок. Внутренние общие пластинки хорошо развиты только там, где компактное вещество кости непосредственно граничит с костномозговой полостью. В тех же местах, где компактное вещество переходит в губчатое, его внутренние общие пластинки продолжаются в пластинки перекладин губчатого вещества.
В наружных общих пластинках залегают прободающие (фолькмановы) каналы, по которым из надкостницы внутрь кости входят сосуды. Со стороны надкостницы в кость под разными углами проникают коллагеновые волокна. Эти волокна получили название прободающих (шарпеевых) волокон. Чаще всего они разветвляются только в наружном слое общих пластинок, но могут проникать и в средний остеонный слой, однако они никогда не входят в пластинки остеонов.
В среднем слое костные пластинки располагаются в остеонах. В костных пластинках располагаются коллагеновые фибриллы, впаянные в обызвествленный матрикс. Фибриллы имеют разное направление, но преимущественно они ориентированы параллельно длинной оси остеона.
Остеоны (гаверсовы системы) являются структурными единицами компактного вещества трубчатой кости. Они представляют собой цилиндры, состоящие из костных пластинок, как бы вставленных друг в друга. В костных пластинках и между ними располагаются тела костных клеток и их отростки, замурованные в костном межклеточном веществе. Каждый остеон отграничен от соседних остеонов так называемой спайной линией, образованной основным веществом, цементирующим их. В центральном канале остеона проходят кровеносные сосуды с сопровождающей их соединительной тканью и остеогенными клетками.
В диафизе длинной кости остеоны расположены преимущественно параллельно длинной оси. Каналы остеонов анастомозируют друг с другом. , в местах анастомозов прилежащие к ним пластинки изменяют свое направление. Такие каналы называют прободающими, или питательными. Сосуды, расположенные в каналах остеонов, сообщаются друг с другом и с сосудами костного мозга и надкостницы.
Большую часть диафиза составляет компактное вещество трубчатых костей. На внутренней поверхности диафиза, граничащей с костномозговой полостью, пластинчатая костная ткань образует костные перекладины губчатого вещества кости. Полость диафиза трубчатых костей заполнена костным мозгом.
Эндост (endosteum) — оболочка, покрывающая кость со стороны костномозговой полости.В эндосте сформированной поверхности кости различают осмиофильную линию на наружном крае минерализованного вещества кости; остеоидный слой, состоящий из аморфного вещества, коллагеновых фибрилл и остеобластов, кровеносных капилляров и нервных окончаний, слоя чешуевидных клеток, нечетко отделяющих эндост от элементов костного мозга. Толщина эндоста превышает 1—2 мкм, но меньше, чем у периоста.
В областях активного формирования кости толщина эндоста возрастает в 10—20 раз за счет остеоидного слоя вследствие повышения синтетической активности остеобластов и их предшественников. При ремоделировании кости в составе эндоста обнаруживаются остеокласты. В эндосте стареющей кости уменьшается популяция остеобластов и клеток-предшественников, но возрастает активность остеокластов, что ведет к истончению компактного слоя и перестройке губчатого вещества кости.
Между эндостом и периостом существует определенная микроциркуляция жидкости и минеральных веществ благодаря лакунарно-канальциевой системе костной ткани.
Васкуляризация костной ткани. Кровеносные сосуды образуют во внутреннем слое надкостницы густую сеть. Отсюда берут начало тонкие артериальные веточки, которые, помимо кровоснабжения остеонов, проникают в костный мозг через питательные отверстия и принимают участие в образовании питающей его сети капилляров. Лимфатические сосуды располагаются главным образом в наружном слое надкостницы.
Иннервация костной ткани. В надкостнице миелиновые и безмиелиновые нервные волокна образуют сплетение. Часть волокон сопровождает кровеносные сосуды и проникает с ними через питательные отверстия в одноименные каналы, а затем в каналы остеонов и далее достигает костного мозга. Другая часть волокон заканчивается в надкостнице свободными нервными разветвлениями, а также участвует в образовании инкапсулированных телец.
studfile.net
Читать книгу Биология. Человек. 9 класс Н. И. Сонина : онлайн чтение
Опора и движение
Кости скелета
Трудно себе представить, как выглядел бы человек без опорно-двигательного аппарата. Скорее всего, он напоминал бы медузу, вытащенную на берег. Он не смог бы активно передвигаться, а любая, даже незначительная травма повреждала бы внутренние органы, вызывала сотрясение головного мозга.
Опорно-двигательный аппарат человека составляют кости скелета, их соединения и мышцы.
ЗНАЧЕНИЕ СКЕЛЕТА. Давайте рассмотрим скелет человека (от греч. «скелетон» – высохший, высушенный). Он служит опорой телу и его органам. Кости туловища и конечностей являются рычагами, с помощью которых осуществляются движения тела в пространстве. Скелет создаёт и структурную форму тела, определяет его размеры. Части скелета, такие как череп, грудная клетка, таз, образуют вместилища для жизненно важных органов (головного мозга, сердца, лёгких, половых и других органов). Выполняет скелет и другие функции, например участвует в обмене веществ.
Скелет состоит из более 200 соединённых между собой костей.
ФОРМА КОСТЕЙ. Кости взрослого человека составляют около 18 % массы его тела. Они неодинаковы по форме и выполняемым функциям.
Скелет человека
Различают трубчатые кости, они могут быть длинными (например, плечевая, бедренная) или короткими (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Эти кости состоят из удлинённой средней части (тела, или диафиза) и двух утолщённых концов (головок, или эпифизов). Внутри тела кости имеется полость. Губчатые кости расположены там, где необходимо сочетание прочности и подвижности (кости запястья, предплюсны). Широкие, или плоские, кости участвуют в образовании стенок полостей, содержащих внутренние органы (кости мозгового отдела черепа, кости таза). Их ширина и длина значительно преобладают над толщиной.
Строение кости
Компактное (плотное) вещество
Красный костный мозг
Губчатое вещество
СТРОЕНИЕ КОСТИ. Скелет как опора несёт большой груз: в среднем 60–70 кг (это масса тела взрослого человека). Поэтому кости должны быть прочными.
Кость имеет сложный химический состав, она состоит из органических и неорганических веществ. Основную массу сухой кости составляют неорганические вещества (65–70 %). Это главным образом соли фосфора и кальция. Костные клетки состоят из органических веществ (30–35 % сухой массы кости). От органических веществ зависит эластичность и упругость кости, а от минеральных – твёрдость. Сочетание этих веществ обеспечивает живой кости высокую прочность. По твёрдости её можно сравнить с чугуном, бронзой.
В молодом возрасте и у детей кости более эластичные и упругие, так как в них преобладают органические вещества. С возрастом органических веществ становится меньше, поэтому у пожилых людей кости более хрупкие и ломкие.
Каждая кость состоит из нескольких видов тканей, основная среди них – костная. Это особый тип соединительной ткани. Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение.
У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество. Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от её функции.
Особенно хорошо развито компактное вещество в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей.
В плотном веществе костные пластинки образуют сложные структуры цилиндрической формы, как бы вставленные одна в другую. Такое трубчатое строение компактного костного вещества обеспечивает костям большую прочность и лёгкость. Через особые каналы в кости проникают питающие их кровеносные сосуды.
Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки. В плоских и губчатых костях, а также в концевых утолщениях (эпифизах) длинных трубчатых костей между пластинками находится красный костный мозг. В нём образуются клетки крови. Полости длинных трубчатых костей у взрослых людей заполнены жёлтым костным мозгом, содержащим жировые клетки.
Снаружи каждая кость (кроме суставных поверхностей) покрыта надкостницей. Это тонкая соединительнотканная оболочка, которая прочно сращена с костью. Она богата нервами и сосудами, проникающими в глубь кости через разветвляющиеся каналы.
РОСТ КОСТЕЙ. В процессе роста человека его кости растут в длину и толщину. Рост костей в толщину происходит за счёт деления клеток внутреннего слоя надкостницы. В длину молодые кости растут за счёт хрящей, расположенных между телом кости и её концами. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20–25 годам, у женщин – в 18–21 год.
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ. Отдельные кости скелета человека соединены между собой.
Способ соединения костей зависит от их функций. Различают непрерывные (неподвижные и полуподвижные) и прерывные (подвижные) соединения костей.
Непрерывные соединения имеются между костями черепа, таза (неподвижные). Между соединяющимися костями расположена тонкая прослойка соединительной ткани или хряща. Соединения костей крыши и лицевого отдела черепа называют швами. Выделяют зубчатые швы, когда зубчатой формы край одной кости крыши черепа соединяется с аналогичным краем другой кости.
Непрерывные (полуподвижные) соединения имеются между телами позвонков позвоночного столба, между берцовыми костями голени. Небольшая подвижность этих соединений достигается при помощи хрящевых пластинок и упругих связок.
Прерывные соединения с щелью между соединяющимися костями называют суставами. Суставы позволяют человеку производить различные движения.
Сустав образуется концами соединяющихся костей, заключёнными в суставную сумку. Концы костей покрыты гладким эластичным хрящом, наличие которого облегчает движение сустава. Уменьшению трения также способствует и выделяемая внутренней поверхностью суставной сумки специальная суставная жидкость, которая действует как смазка. Форма соединяющихся костей позволяет выполнять определённые виды движений. Так, в плечевом суставе головка плечевой кости имеет форму шара, а соответствующая поверхность у лопатки образует ямку. Снаружи сумки, а иногда и внутри сустав укреплён связками. Движение в суставах осуществляется мышцами.
Строение коленного сустава
Виды суставов
Хрящевая ткань
Типы соединения костей
• Наши кости способны выдерживать огромные напряжения. Например, бедренная кость прыгуна в длину в момент приземления испытывает нагрузку в 9 т! Но сломать можно всё, в том числе и абсолютно здоровые кости. Эксперименты показали, что кости разрываются при растяжении до 3600 кг/см2 и ломаются при сжатии в 5400 кг/см2.
• Практически любой вид спорта может привести к травмам. Большая часть этих травм связана с повреждением суставов. Чаще всего страдают коленные суставы – 25 % травм, суставы локтя – 13, плеч – 10, таза – 9, лодыжек и стоп – 5, запястий – 4 %. Очень частой травмой является разрыв мениска. Мениски – два хряща, имеющие форму полумесяца, расположенные в коленном суставе между концами бедренной и берцовой костей. При неловких движениях эти хрящи могут разрушаться. Иногда они сильно изнашиваются в процессе многолетних спортивных нагрузок и рвутся даже при самых обычных движениях.
• Между сухожилиями и костями располагается синовиальная сумка – мягкая прокладка, уменьшающая трение. При постоянных нагрузках на сустав возникает отёк синовиальной сумки, сопровождающийся сильной болью. Это заболевание называют бурситом. Например, часто возникающий бурсит локтевого сустава у теннисистов так и называют «теннисным локтем». Конечно, повреждения локтевого сустава могут возникать и у спортсменов, занимающихся другими видами спорта. А теннис – далеко не самое травматичное занятие. Очень часто суставы повреждаются у горнолыжников.
Вывих межфалангового сустава
Перелом большой берцовой кости
Проверьте свои знания
1. Из чего состоит опорно-двигательный аппарат?
2. Какие функции выполняет скелет?
3. Каков химический состав костей?
4. Какая ткань образует кость?
5. Какие бывают кости по форме? Приведите конкретные примеры.
6. Как особенности строения губчатого и компактного вещества связаны с их функциями?
7. Большая берцовая кость при небольшой массе (около 0,5 кг) может выдерживать нагрузку до 1500 кг. Благодаря чему это возможно?
8. Обобщите, чем определяется лёгкость костей; прочность костей.
9. Сравните строение, расположение и значение красного и жёлтого костного мозга.
10. Как кости растут в длину и толщину?
11. Какие бывают соединения костей?
12. Каково строение сустава?
13. Известно, что у детей кости более эластичные и упругие, чем у взрослых. Каковы причина и значение этой особенности?
Лабораторные и практические работы
Выполните работы № 4 «Исследование свойств нормальной, жжёной и декальцинированной кости» и № 5 «Изучение внешнего вида отдельных костей» (Тетрадь для лабораторных и практических работ).
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
Интернет-ссылка.
http://school-collection.edu.ru/catalog (Анатомо-физиологический атлас человека / Опорно-двигательная система / Скелет)
Опорно-двигательный аппарат состоит из скелета и мышц. Скелет образован костями, хрящами, связками, суставами. Он выполняет опорную и защитную функции. Химический состав, особенности строения костей обеспечивают их прочность и лёгкость. Различают трубчатые, плоские, смешанные кости. Соединения костей могут быть непрерывными и прерывными. Рост костей в толщину осуществляется за счёт деления клеток надкостницы, в длину – за счёт клеток хрящей между телом и концами кости.
Строение скелета
В скелете человека различают: скелет головы, скелет туловища и скелет верхних и нижних конечностей.
СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ (ЧЕРЕП). Череп состоит в основном из плоских, неподвижно соединённых между собой костей. Единственная подвижная кость черепа – нижняя челюсть. Череп защищает от внешних повреждений головной мозг и органы чувств, даёт опору мышцам лица и начальным отделам пищеварительной и дыхательной систем.
В черепе выделяют крупный мозговой и меньший лицевой отделы. Мозговой отдел черепа образуют следующие кости: непарные – лобная, затылочная, клиновидная, решётчатая и парные – теменная и височная.
Строение черепа
Строение грудной клетки
Наиболее крупные кости лицевого отдела – парные скуловые, верхнечелюстные, а также носовые и слёзные кости, непарные – нижняя челюсть и расположенная на шее подъязычная кость.
СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА. Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник связывает части тела, выполняет защитную функцию для спинного мозга и опорную для головы, рук, туловища. Верхний отдел позвоночника поддерживает голову. Длина позвоночника составляет около 40 % длины тела человека.
Позвоночник состоит из 33–34 позвонков. В нём различают следующие отделы: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5) и копчиковый (4–5 позвонков). У взрослого человека крестцовые и копчиковые позвонки срастаются в крестец и копчик.
Спинной мозг в позвоночном канале
Отделы позвоночника
Позвоночник человека имеет изгибы, играющие роль амортизатора: благодаря им смягчаются толчки при ходьбе, беге, прыжках, что очень важно для предохранения внутренних органов и особенно головного мозга от сотрясений.
Позвоночник образован позвонками. Типичный позвонок состоит из тела, от которого сзади отходит дуга. От дуги отходят отростки. Между задней поверхностью тела позвонка и дугой находится позвоночное отверстие.
Накладываясь друг на друга, позвоночные отверстия образуют позвоночный канал, в котором находится спинной мозг.
Грудная клетка образована 12 парами рёбер, подвижно соединённых с грудным отделом позвоночника и с грудиной. Грудная клетка защищает сердце, лёгкие, крупные сосуды и другие органы от повреждений, служит местом прикрепления дыхательных мышц и некоторых мышц верхних конечностей.
СКЕЛЕТ КОНЕЧНОСТЕЙ. У человека, в отличие от большинства других животных, функции конечностей – рук и ног – чётко разграничены. Строение кисти обеспечивает выполнение разнообразных сложных движений, ноги служат для опоры и передвижения.
Скелет верхней конечности
Скелет кисти
Скелет любой конечности состоит из двух частей: пояса конечностей и скелета свободной конечности. Кости пояса конечностей соединяют свободные конечности со скелетом туловища.
Пояс верхних конечностей образован двумя лопатками и двумя ключицами. Скелет свободной верхней конечности состоит из трёх отделов: плечевой кости, костей предплечья и кисти. Плечевая кость образует с лопаткой подвижное соединение (плечевой сустав), позволяющее совершать различные движения рукой.
Предплечье образовано лучевой и локтевой костями. Способность лучевой кости поворачиваться вокруг локтевой позволяет совершать такие движения, как поворачивание ключа, вращение отвёртки.
Кисть образована большим количеством мелких костей. В ней различают три отдела: запястье, пясть и фаланги пальцев.
Пояс нижних конечностей (тазовый пояс) составляют две тазовые кости, которые соединяются с крестцом. Тазовые кости вместе с крестцом образуют кольцо, на которое опирается позвоночный столб (туловище). С тазовыми костями соединяются скелет нижних конечностей и мышцы, он служит для них опорой и принимает участие в их движениях. Тазовый пояс также поддерживает и защищает внутренние органы.
Скелет нижней конечности
Скелет стопы
Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, костей голени и стопы. Массивная бедренная кость – самая крупная кость скелета человека.
К костям голени относятся большая берцовая и малая берцовая кости.
Кости стопы подразделяют на кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев.
Крестец
• Скелет человека составляет примерно 15 % от массы тела человека. В среднем он весит около 17 кг. Как это ни странно, но точно указать число костей в скелете человека не представляется возможным. Различные авторы насчитывают в его составе от 206 до 230 костей. Эти несоответствия связаны с тем, что у людей не совпадает число позвонков, рёбер и других костей. Число костей скелета меняется также с возрастом человека. Самой длинной костью скелета является бедренная – её длина составляет в среднем 27,5 % от роста человека; самая маленькая кость – одна из слуховых костей среднего уха (стремечко). У мужчин ростом 180 см длина бедренной кости составляет 50 см. Хотя встречаются люди и с гораздо более длинной бедренной костью. Что касается стремечка, то у всех людей его длина составляет около 2 мм.
• Самый высокий человек, чей рост подтверждён документально, – Роберт Уодлоу из США. Его рост составлял 272 см. Самым же маленьким человеком на Земле была Полина Мастере из Нидерландов. Её рост равнялся 59 см.
• Рост человека испытывает суточные колебания. За день рост уменьшается в среднем на 2 см, а при больших нагрузках – и на 5 см! Это происходит за счёт сжатия хрящевых прослоек между позвонками. Во время ночного сна рост восстанавливается.
Пропорции тела
Кто из нас не восхищался скульптурами Древней Греции, замечательными полотнами эпохи Возрождения! Что притягивает нас, людей XXI в., к удивительным творениям, возраст которых порой превышает 2–5 тыс. лет? Несомненно, красота человеческого тела.
Учение о пропорциях тела возникло в период расцвета Египетского государства. Египтяне установили, что длина тела человека в 19 раз больше длины среднего пальца. Это правило они соблюдали при создании статуй. Древнегреческие скульпторы использовали ширину ладони как единицу измерения; пропорции тела они выражали так: две ширины ладони – высота лица, три – длина ступни, четыре – расстояние от плеча до локтя и т. д.
С развитием науки и искусства анатомы и художники установили ещё ряд подобных соотношений, например: три длины головы равны длине туловища, три длины кисти – длине руки, три длины стопы – длине ноги, а размах рук равен длине туловища. Несомненно, об этом хорошо знал и великий художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи.
Пропорции лица
Лицо человека… Из миллиардов людей, живущих на Земле, не встретить и двух с одинаковыми лицами: каждое природа создаёт по «индивидуальному проекту». Это наша «визитная карточка» в огромном мире, на ней – печать нашей оригинальности, неповторимости, нашего «я». Академик П. К. Анохин писал: «Красота человеческого лица, его искрящаяся индивидуальность, разнообразные проявления его выразительной игры являются источником вдохновения во все времена и у всех народов». Действительно, скульпторы и художники, композиторы, писатели и поэты воспевали лицо человека в мраморе и бронзе, в красках и звуках, в стихах и прозе. И если перед вами произведение художника, то видишь не просто портрет, а сокровенную сущность человека, его внутренний мир. Этот мир неизъяснимым образом проступает во всех его чертах: в глубине глаз, в уголках губ, в сетке морщин… Да, совсем не случайно лицо называют зеркалом души.
Создавая свои шедевры, художники и скульпторы давно интересовались размерами и пропорциями лица. Согласно утверждению древнегреческого скульптора Поликлета, лицо должно составлять 1/10 от длины всего тела. Лицо считается пропорциональным, если его можно разделить условно линиями по горизонтали на 4 равные части: от верхушки головы до края волосяного покрова, затем выделяется область лба, а следующая линия проводится прямо под носом. Считается также, что в среднем расстояние между унтами должно быть равно расстоянию от брови до нижнего края подбородка, а расстояние между наружными углами глаз должно соответствовать таковому от верхней границы носа до верхней границы подбородка (край нижней губы).
Впрочем, ни точные пропорции, ни строгая симметрия правой и левой половин лица ещё не гарантируют его красоты. Кстати сказать, небольшая асимметрия присуща лицам всех без исключения людей. Даже лица Венеры Милосской и Аполлона Бельведерского – всеми признанные эталоны красоты и гармонии – не имеют полной двусторонней симметрии. Что уж говорить о простых смертных! У нас одна половина лица, обычно левая, выше, а другая – ниже. Высокая половина всегда немного уже, бровь расположена на ней чуть выше, глазная щель крупнее, а носогубная складка более выражена и прямолинейна.
Причина асимметрии лица – асимметрия костей, образующих лицевой скелет.
Проверьте свои знания
1. Какие основные части различают в скелете человека?
2. Каково строение и значение черепа? Почему кости черепа соединены неподвижно?
3. Перечислите кости, образующие мозговой отдел черепа.
4. Назовите единственную подвижную кость лицевого черепа. Какова её функция?
5. Назовите отделы позвоночника и число позвонков в каждом из них. Какую роль играют изгибы позвоночника? В связи с чем они появляются у человека?
6. Из каких отделов состоит скелет конечности? Какие кости образуют скелет пояса верхних конечностей; нижних конечностей? Нарисуйте общую схему строения свободной конечности человека.
7. Предположите, чем можно объяснить сходное строение верхних и нижних конечностей у человека.
8. Что такое костный таз? Почему у человека он имеет форму чаши?
9. Существуют ли половые различия в строении скелета? Если да, то какие?
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
Интернет-ссылка.
http://www.medicinform.net/human/anatomy/anatomy3_1.htm (Значение опорно-двигательной системы. Строение и рост костей. Скелет человека)
Скелет человека состоит из скелета головы, скелета туловища и скелета конечностей. В скелете головы – черепе – различают мозговой и лицевой отделы. Скелет туловища образован позвоночником и грудной клеткой. В позвоночнике различают пять отделов, он имеет изгибы, смягчающие толчки при беге и ходьбе. В грудной клетке располагаются лёгкие, сердце и другие органы. Она образована 12 парами рёбер, грудиной и грудным отделом позвоночника. Скелет конечностей состоит из пояса конечностей и скелета свободной конечности.
Мышцы. Общий обзор
Что бы ни делал человек – шёл, бежал, управлял машиной, копал землю, писал, – все свои действия он совершает при помощи скелетных мышц. Эти мышцы – активная часть опорно-двигательного аппарата. Они удерживают тело в вертикальном положении, позволяют принимать разнообразные позы. Мышцы живота поддерживают и защищают внутренние органы, т. е. выполняют опорную и защитную функции. Мышцы входят в состав стенок грудной и брюшной полостей, в состав стенок глотки, обеспечивают движения глазных яблок, слуховых косточек, дыхательные и глотательные движения. Это только неполный перечень функций скелетных мышц.
Поэтому неудивительно, что масса скелетной мускулатуры у взрослого человека составляет 30–35 % массы тела. У человека более 600 скелетных мышц, образованы они поперечно-полосатой мышечной тканью.
Строение мышцы
СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ. Каждая мышца состоит из параллельных пучков поперечно-полосатых мышечных волокон. Каждый пучок одет оболочкой. И вся мышца снаружи покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой, защищающей нежную мышечную ткань.
Каждое мышечное волокно – это многоядерная цилиндрическая клетка. Диаметр этих клеток колеблется от 5 до 100 мкм, длина достигает 10–12 см. Внутри волокна находятся многочисленные тонкие сократительные нити – миофибриллы. Миофибриллы образованы двумя видами сократительных белков – актином и миозином. Эти белки расположены в миофибриллах упорядоченно, так что молекулы миозина заходят в промежутки между молекулами актина. Поэтому в миофибрилле чередуются тёмные и светлые участки. Отсюда и название скелетных мышц – поперечно-полосатые. В тот момент, когда из нервной системы к мышце приходит по нервному волокну электрический сигнал, молекулы сократительных белков начинают взаимодействовать между собой и нити миозина заходят глубже в промежутки между молекулами актина – мышца сокращается и утолщается.
Мышечные волокна
У высших животных и человека скелетные мышцы состоят из волокон двух типов: красных и белых. Они различаются составом и количеством миофибрилл, а главное – особенностями сокращения. Так называемые белые мышечные волокна сокращаются быстро, но быстро и устают; красные волокна сокращаются медленнее, но могут оставаться в сокращённом состоянии долго. В зависимости от функции мышц в них преобладают те или иные типы волокон.
Мышцы выполняют большую работу, поэтому они богаты кровеносными сосудами, по которым кровь снабжает их кислородом, питательными веществами, выносит продукты обмена веществ.
Мышцы крепятся к костям с помощью нерастяжимых сухожилий, которые срастаются с надкостницей. Обычно мышцы одним концом крепятся выше, а другим – ниже сустава. При таком креплении сокращение мышц приводит в движение кости в суставах. Часть мышцы, способную к сокращению, называют брюшком.
ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ МЫШЦ. В зависимости от расположения мышцы можно разделить на следующие большие группы: мышцы головы и шеи, мышцы туловища и мышцы конечностей.
Мышцы головы по функциям делятся на жевательные и мимические. Жевательные мышцы располагаются с боков головы по четыре с каждой стороны. Прикрепляясь одним концом к черепу а другим – к нижней челюсти, при сокращении они приводят её в движение. Мимические мышцы отличаются от всех скелетных мышц тем, что одним концом они прикреплены к костям черепа, а другим – к коже. Поэтому при их сокращении изменяется форма и глубина кожных складок. Мимические мышцы в основном располагаются вокруг отверстий – ротового, глазных, ушных, носовых и анатомически независимы друг от друга. Сокращаясь, мимические мышцы способны отражать психическое состояние, настроение человека. У животных мимические мышцы развиты гораздо слабее, чем у человека.
Мышцы шеи удерживают голову в равновесии, участвуют в движениях головы и шеи, а также в процессах глотания и произнесения звуков.
Основные группы мышц
Мышцы головы
К мышцам туловища относятся мышцы грудных стенок, живота и спины. Рассмотрим функции некоторых из них.
Межрёберные мышцы и диафрагма, изменяя объём грудной клетки, играют важную роль в дыхании. Большая и малая грудные, передняя зубчатая, прикрепляющиеся и к рёбрам, и к лопатке, плечевой кости, участвуют в движениях руки и в дыхании.
Мышцы живота образуют стенки брюшной полости, в которой находятся многие внутренние органы. Сокращаясь, эти мышцы участвуют в сгибании позвоночника, в дыхательных движениях, влияют на работу внутренних органов. Например, они участвуют в опорожнении кишечника, выведении мочи, способствуют движению крови по венам.
В области спины мышцы расположены в несколько слоёв. Большинство из них участвует в движении позвоночника назад (разгибании) и в стороны. Это глубокие мышцы спины. Поверхностные мышцы туловища (например, трапециевидная, широчайшая мышца спины) участвуют в движениях головы, верхних конечностей и грудной клетки.
Мышцы туловища и конечностей
Мышцы конечностей. Мышцы пояса верхних конечностей приводят в движение руку в плечевом суставе. Важнейшая среди них – дельтовидная мышца. При её сокращении рука отводится от туловища до горизонтального положения. Двуглавая мышца сгибает руку в локтевом суставе, трёхглавая мышца плеча – разгибает. Мышцы, сгибающие, разгибающие и поворачивающие бёдра, начинаются на тазовых костях, другим же концом крепятся к бедренной кости. Например, подвздошно-поясничная мышца сгибает бедро в тазобедренном суставе, а большая ягодичная – разгибает. На бедре располагается самая длинная (до 50 см) мышца человеческого тела – портняжная. Четырёхглавая мышца бедра разгибает голень в коленном суставе, в то же время она участвует в сгибании бедра в тазобедренном суставе.
Проверьте свои знания
1. Что является активной частью опорно-двигательного аппарата?
2. Вспомните, какие типы мышечной ткани встречаются в организме человека. Какой из них образованы мышцы скелетной мускулатуры?
3. Каким образом мышцы крепятся к костям?
4. Объясните механизм сокращения поперечно-полосатых волокон. Почему их так назвали? Как происходит регуляция процессов сокращения и расслабления мышечных волокон?
5. Чем различаются красные и белые мышечные волокна?
6. Как устроена скелетная мышца? Какие структуры, кроме мышечных волокон, она содержит?
7. На какие группы можно разделить скелетные мышцы?
8. Каковы особенности прикрепления мимических мышц?
9. Почему на плече находятся крупные мышцы, а на предплечье – много мелких мышц?
10. Назовите самую длинную мышцу нашего тела.
11. Охарактеризуйте функции мышц, указанных на рисунке.
Лабораторные и практические работы
Выполните работу № 9 «Измерение массы и роста своего организма» (Тетрадь для лабораторных и практических работ).
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
Интернет-ссылка.
http://school-collection.edu.ru/catalog (Анатомо-физиологический атлас человека / Опорно-двигательная система / Мышечная система)
Активную часть опорно-двигательного аппарата составляют скелетные мышцы. Они прикрепляются к костям с помощью сухожилий, которые срастаются с надкостницей. Различают мышцы головы и шеи, туловища и конечностей.
iknigi.net
КОСТЬ КАК ОРГАН. СТРОЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ НАДКОСТНИЦЫ. РОСТ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ В ДЛИНУ И ТОЛЩИНУ. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОСТЕЙ. КОСТНЫЙ МОЗГ, ЕГО ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ
· Каждая кость занимает точное положение в теле
· Имеет определенную форму и строение
· Выполняет свойственную ей функцию
· В образовании кости принимают участие все виды тканей
Кость имеет специфическую структуру и выполняет только ей присущие функции. Она состоит из разных видов тканей. Надкостница – соединительнотканная оболочка. Она сращена с костью при помощи прободающих волокон, проникающих вглубь кости. Наружный слой надкостницы – волокнистый, состоит из пучков коллагеновых волокон, обусловливающих его прочность. Внутренний слой – остеогенный прилежит непосредственно к костной ткани.
В длину трубчатая кость растёт за счёт метаэпифизарного хряща, расположенного в области метафиза. В ширину – за счёт надкостницы.
Кость имеет специфическую структуру и выполняет только ей присущие функции. Она состоит из разных видов тканей. К 25 годам хрящевая ткань полностью заменяется костной тканью. В состав кости входит красный и жёлтый костный мозг. Красный костный мозг у взрослого человека располагается в ячейках между перекладинами губчатого вещества эпифизов трубчатых костей и губчатого вещества плоских и губчатых костей; выполняет кроветворную и иммунную функции. Желтый костный мозг находится в костномозговой полости диафизов трубчатых костей и выполняет питательную функцию.
АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ ЧАСТИ ОПОРНО – ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА. МЕХАНИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СКЕЛЕТА.
Механические функции скелета:
· Опорная – скелет вместе с соединениями костей составляет костно-хрящевую опору всего тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы
· Рессорная – обусловлена наличием в скелете образований, смягчающих толчки и сотрясения
· Защитная – выражается в образовании из отдельных костей вместилищ для жизненно важных органов
· Локомоторная – возможна благодаря строению костей в виде длинных и коротких рычагов
Биологические:
· Участие костей в минеральном обмене
· Кроветворная и иммунная функции
КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ. ПРИМЕРЫ. СТРОЕНИЕ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ.
· Трубчатые (короткие и длинные)
· Губчатые (длинные, короткие, сесамовидные)
· Плоские
· Смешанные
· Воздухоносные (кости черепа)
У трубчатой кости различают ее удлиненную среднюю часть – тело кости, или диафиз, содержащую костномозговую полость, и утолщенные концы – эпифизы (проксимальный: ближе к туловищу; дистальный: удаленный от туловища). На них располагаются суставные поверхности, служащие для соединения с другими костями и покрытые суставным хрящом. Участок кости, расположенный между диафизом и эпифизом, называется метафизом.
ВИДЫ СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ.
Полупрерывные (симфизы) характеризуются наличием в хрящевой прослойке, находящейся между соединяющимися поверхностями, небольшой щели, заполненной жидкостью. Небольшая подвижность. (Пример: лобковый симфиз).
Прерывные (диартрозы или суставы) – между поверхностями имеется щель и кости могут смещаться друг относительно друга. Высокая подвижность.
Непрерывные(синартрозы) – соединяются с помощью непрерывного слоя соединительной ткани (костная, плотная соединительная ткань, хрящевая). Отсутствует щель между поверхностями.
| Фиброзные соединения (синдесмозы) | Хрящевые соединения (синхондрозы) | Костные соединения (синостозы) |
| · — Связки (служат для укрепления костей, ограничивая подвижность между ними) · — Мембраны (на значительном протяжении соединяют расположенные по соседству кости) · — Швы (между краями соединяющихся костей имеется тонкая прослойка соед.ткани. Швы есть только в черепе. Швы бывают зубчатые (в крыше черепа), чешучайтые (между височной и теменной костью), плоские (лицевой череп).) · — Вколачивания (зубоальвеолярное соединение, в котором между корнем зуба и зубной альвеолой находится узкая прослойка соед. ткани — пародонт) | — Постоянный – хрящ в течение всей жизни . — Временный – сохраняется до определенного возраста (н-р: между костями таза). | Соед. при помощи костной ткани. Они образуются в результате замещения костной тканью других видов соединения костей. |
СТРОЕНИЕ СУСТАВОВ. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СУСТАВА. ФАКТОРЫ, ОБУСЛАВЛИВАЮЩИЕ ПОДВИЖНОСТЬ СУСТАВОВ. СИЛЫ, УДЕРЖИВАЮЩИЕ СУСТАВНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ В СПОРИКОСНОВЕНИИ. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СУСТАВОВ.
Обязательные элементы сустава:
1. Суставные поверхности. Конгруэнты – соответствуют друг другу. Инконгруэнты — поверхности не соответствуют друг другу, тогда там появляется хрящ, который амортизирует толчки при движении, сглаживает неровности суставных поверхностей. Чем больше нагрузка => больше толщина суставных хрящей.
2. Суставная капсула. Состоит из двух слоев: фиброзная мембрана из плотной волокнистой ткани (образует внекапсульные и внутрикапсульные связки), синовиальная мембрана из рыхлой волокнистой соединительной ткани.
3. Суставная полость. Щелевидное пространство. Ограничена синовиальной мембраной и содержит синовиальную жидкость.
4. Синовиальная жидкость. Выделяется синовиальной мембраной капсулы. Тягучая прозрачная жидкость, смазывает покрытые хрящом суставные поверхности костей и уменьшает трение между ними.
Вспомогательные элементы сустава:
1. Суставные диски или мениски – хрящевые прослойки различной формы, располагающиеся между не полностью соответствующими друг другу поверхностями. Делают поверхности конгруэнтными, амортизирует толчки.
2. Суставные губы – находятся на краю вогнутой суставной поверхности, углубляя и дополняя ее. Увеличивают конгруэнтность, способствуют равномерному давлению.
3. Синовиальные складки и сумки. выросты синовиальной оболочки в виде складок и ворсинок. Синовиальные складки содержат жировую ткань и заполняют свободные пространства в суставах при неполной конгруэнтности суставных поверхностей, выполняя роль амортизаторов при осевых нагрузках. Ворсинки продуцируют синовиальную жидкость.
4. Внутрисуставные связки – пучки соединительной ткани, фиксируют кости, укрепляют суставную сумку, ограничивают движение сустава.
5. Сесамовидные кости – являются вспомогательными образованиями и для мышц – надколенник, гороховидная кость – развивается в толще некоторых сухожилий и сращенные с сухожилием.
Величина подвижности сустава зависит:
1. От количества осей вращения, что определяется формой суставных поверхностей.
2. От соответствия сочленяющихся поверхностей (конгруэнтности).
3. Морфологические факторы: состояние кровообращения и иннервации сустава, а также мышц, его окружающих.
4. От возрастных (с возрастом подвижность уменьшается), половых (у женщин и детей большая подвижность) и функциональных изменений суставов.
5. Внешние факторы: температура (теплее — подвижнее), время суток (подъем к 12-14 часам), эмоциональный тон (при депрессии – подвижность в суставах ниже).
Силы, удерживающие суставные поверхности в соприкосновении:
1)отрицательное внутрисуставное давление,
2)силы молекулярного натяжения,
3)околосуставная сумка и связки, укрепляющие сустав,
4)мышцы, окружающие сустав.
megaobuchalka.ru