5702

11

связан с тем, что клетки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новые слои клеток, а вокруг этих клеток

–межклеточное вещество.

Вдлину кости растут за счёт деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей.

Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона ребёнок растёт очень медленно. Это карлики.

Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает великан – человек ростом до 2 м и выше.

При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некоторые части тела, например пальцы рук, ног, нос.

У взрослого кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь. Костное вещество способно перестраивается под влиянием нагрузки, действующей на скелет. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости.

Чем больше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет ещё только формируется, способствует его развитию и укреплению.

2.2. Скелет человека Соединение костей. Скелет взрослого человека состоит примерно из 220

костей, которые соединены между собой (рисунок 1). Некоторые соединения костей совершенно неподвижны, например соединения костей черепа (швы), другие – подвижны или полуподвижны (рисунок 2).

Подвижные соединения костей называют суставами, например бедренный, коленный, локтевой суставы. На одной из костей, сочленяющихся в суставе, обычно находится ямка – суставная впадина. В неё входит соответствующая ей по форме головка другой из сочленяющихся костей. Впадина и головка покрыты слоем блестящего гладкого хряща. Это облегчает скольжение головки во впадине при движениях в суставе.

Кости, образующие суставы, соединяются очень прочными связками. Сверху сустав покрыт суставной сумкой. В ней находится суставная жидкость. Она уменьшает трение и способствует скольжению головки кости в суставной впадине. Хрящи, связки, суставная сумка относятся к соединительной ткани.

12

Полуподвижные соединения костей с хрящевыми прокладками называют

полусуставами.

Рисунок 1 – Скелет человека:

1 — череп; 2 — плечевой пояс; 3 — ребра, вместе с грудиной и грудным отделом позвоночника образующие грудную клетку; 4 — плечо; 5 — лучевая кость; 6 — локтевая кость; 7 — позвоночник (поясничный отдел); 8 — таз; 9 — крестец; 10 — бедро; 11 — большеберцовая кость; 12 — малоберцовая кость; 13 — стопа; 14 — кисть

Главная функция суставов – участвовать в осуществлении движений. Они выполняют также роль демпферов, гасящих инерцию движения и позволяющих мгновенно останавливаться в процессе движения. При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом суставы развиваются и укрепляются,

13

повышается эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. И наоборот, при отсутствии движений разрыхляется суставный хрящ и изменяются суставные поверхности, сочленяющиеся кости, появляются болевые ощущения, возникают воспалительные процессы.

Рисунок 2 – Типы соединения костей:

А — сустав: 1 — связки; 2 — суставная сумка (выделена черным); 3 — суставный хрящ; Б — полуподвижные соединения: 1 — тела позвонков; 2 — межпозвоночные диски; В — неподвижные соединения — швы

Вусловиях нормальной физиологической деятельности и двигательной активности суставы долго сохраняют объём (амплитуду) движений и медленно подвергаются старению. Но чрезмерные физические нагрузки пагубно сказываются на строении и функциях суставов: суставные хрящи могут истончаться, суставная капсула и связки склерозируются, по периферии образуются костные выступы. Иными словами, морфологические изменения в суставах приводят к функциональным ограничениям подвижности в суставах и уменьшению амплитуды движения.

Скелет головы. Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Мозговой отдел черепа образован прочно и неподвижно соединёнными между собой костями. Это парные теменные и височные, непарные лобная и затылочная кости. В височной кости имеется отверстие наружного слухового прохода. На нижней поверхности затылочные кости есть большое затылочное отверстие, через которое полость черепа соединяется с позвоночным каналом. Кости основания черепа пронизаны мелкими отверстиями, через них проходит черепно-мозговые нервы и кровеносные сосуды (рисунок 3).

Влицевом отделе черепа 15 костей. Самые крупные из них челюстные. Нижнечелюстная кость – единственная подвижная кость черепа. На обеих челюстях имеются ячейки, в которых расположены корни зубов.

14

Рисунок 3 – Череп человека:

А — вид в профиль: 1 — лобная кость; 2 — теменная кость; 3 — затылочная кость; 4 — височная кость; 5 — нижняя челюсть; 6 — верхняя челюсть; 7 — скуловая кость; 8 — глазница; Б — дно мозговой части черепа: 1 — чешуя лобной кости; 2 — решетчатая кость; 3 — клиновидная кость; 4 — пирамидный отросток височной кости; 5 — затылочная кость; 6 — затылочное отверстие

Скелет туловища. Позвоночник, или позвоночный столб, состоит из 33–34 коротких костей – позвонков. Каждый позвонок имеет тело и несколько отростков. Позвонки расположены друг над другом. Между позвонками находятся прослойки упругой хрящевой ткани, обеспечивающие гибкость позвоночника. Внутри позвоночника в позвоночном канале расположен спиной мозг.

Рисунок 4 – Позвоночник. А — отделы позвоночника: 1 — шейный; 2 — грудной; 3 — поясничный; 4 — крестцовый; 5 — копчиковый.

Позвонки: Б — шейного отдела; В — грудного отдела; Г — поясничного отдела; 1

— задний отросток; 2 — тело позвонка; 3 — дуга; 4 — боковые отростки

15

В позвоночнике человека различают шейный, грудной, поясничный,

крестцовый и копчиковый отделы (рисунок 4).

Грудная клетка образована 12 парами рёбер и грудиной. С каждым грудным позвонком сочленена одна из 12 пар рёбер (рисунок 5).

Сочленение рёбер с позвонками позволяет изменять их положение: приподниматься во время вдоха и опускаться во время выдоха.

Рисунок 5 – Грудная клетка: 1 — грудной отдел позвоночника; 2 — рёбра; 3 — грудина

Скелет верхних конечностей. Ключицы и лопатки образуют скелет плечевого пояса. К нему подвижно прикрепляются скелет свободной верхней конечности. Он состоит из костей плеча, предплечья и кисти.

Кости конечностей соединены подвижно. Конечности обеспечивают передвижение человека в пространстве и действуют как сложные системы рычагов.

Скелет нижних конечностей. Две массивные плоские тазовые кости сзади прочно сращены с крестцом, а спереди соединены между собой. Они составляют пояс нижней конечности. В впадину каждой из тазовых костей входи шаровидная головка бедренной кости. Скелет свободной нижней конечности состоит из массивной бедренной кости, костей голени и стопы.

2.3. Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью

Человека характеризует вертикальное положение тела, опирающегося только на нижние конечности. Позвоночник взрослого человека имеет изгибы. Во время быстрых, резких движений изгибы пружинят и смягчают толчки. У

16

млекопитающих животных, которые опираются на четыре конечности, позвоночник таких изгибов не имеет.

Грудная клетка человека в связи с прямохождением расширена в стороны. У млекопитающих животных она сжата с боков.

Одна из самых характерных черт скелета человека – это строение руки, ставшей органом труда. Кости пальцев подвижны. Самый подвижный, большой палец, хорошо развитый у человека, располагается напротив всех остальных, что важно для различных видов работы – от колки дров, требующей сильных размашистых движений, до сборки ручных часов, которая связана с тонкими и точными движениями пальцев.

Массивные кости нижних конечностей человека толще и прочнее костей рук, так как ноги несут на себе всю тяжесть тела. Сводчатая стопа человека при ходьбе, беге, прыжках пружинит, смягчает толчки.

В скелете головы человека мозговой отдел черепа преобладает над лицевым. Это связано с большим развитием головного мозга человека.

2.4. Первая помощь при повреждении скелета Первая помощь при растяжении и вывихах. В результате неловких

движений или ушибов могут повреждаться связки, соединяющие кости в суставе. Вокруг сустава появляется отёчность, иногда кровоизлияние, возникает сильная боль. Такое повреждение сустава называется растяжением.

При оказании помощи к повреждённому месту нужно приложить пузырь со льдом или смоченное холодной водой полотенце. Охлаждение облегчает боль, предупреждает развитие отека, уменьшает объём внутреннего кровообращения. При растяжении связок нужна еще и тугая фиксирующая повязка. Вытягивать, дергать и нагревать повреждённую конечность нельзя. После оказания первой помощи нужно обратиться к врачу.

Неловкие движения в суставе может вызвать сильное смещение костей – вывих. При вывихе суставная головка выходит из суставной впадины. Происходит растяжение, а иногда и разрыв связок, что сопровождается сильной болью. Попытка вправить вывих без врача может повлечь за собой ещё более серьёзные повреждения.

Первая помощь при вывихе заключается в том, чтобы прежде обеспечить полный покой суставу. Руку следует подвесить на косынке или бинте, а на ногу наложить шину, используя подручные средства (дощечки, полосы плотного картона). Для уменьшения боли к травмированному суставу следует приложить

17

пузырь со льдом или холодной водой. Затем пострадавшего необходимо доставить к врачу.

Первая помощь при переломах костей. Несмотря на прочность, при ранениях, сильных ушибах, падениях кости иногда ломаются. Чаще происходят переломы костей конечностей.

При подозрении на перелом только полная неподвижность повреждённой части тела облегчит боль и предупредит смещение обломков кости, которые могут повредить острыми краями окружающие ткани.

Сломанную конечность обездвиживают шинной повязкой. Специальные шины есть в лечебных учреждениях и аптеках. На месте происхождения их можно изготовить из досок, веток, картона. Чтобы шина не давила на перелом, под неё подкладывают мягкую подстилку. Шина должна находиться не только на повреждённом участке, но и на соседних. Так, при переломе костей предплечья шина должна заходить и на плечо, и на кисть. В этом случае части сломанной кости не смещаются. Шину плотно прибинтовывают к конечности широкими бинтами, полотенцем и т.д. Если нет шины, сломанную руку прибинтовывают к туловищу, а повреждённую ногу – к здоровой.

При открытых переломах острые концы сломанной кости разрывают мышцы, кровеносные сосуды, нервы и кожу. Тогда надо обработать рану, наложить чистую повязку, а затем шину.

Не при всяком переломе можно наложить шину. При подозрении на перелом ребра пострадавшему предлагают выдохнуть из лёгких как можно больше воздуха и после этого дышать неглубоко. При таком дыхании грудную клетку туго забинтовывают. Стянутые в положении выдоха ребра совершают очень ограниченные движения.

При переломах позвоночника необходимо уложить пострадавшего на ровную твёрдую поверхность лицом вниз и вызвать скорую помощь. Ни в коем случае нельзя перевозить пострадавшего в сидячем положении, так как под тяжестью тела позвоночник может сдвинуться и повредить спинной мозг.

При травмах черепа пострадавшего надо уложить на спину, голову слегка приподнять во избежание внутричерепных кровоизлияний и немедленно вызвать врача.

2.5. Мышцы и их функции. Работа мышц Мышечная ткань. Для осуществления различных движений в организме

человека, как и у всех позвоночных животных, имеются 3 вида мышечной ткани

18

– гладкая, сердечная и поперечнополосатая (рисунок 6). Каждому виду ткани свойственен свой тип видоизмененных клеток – мышечных волокон.

Скелетные мышцы образованы поперечнополосатой мышечной тканью, мышечные волокна которой собраны в пучки. Внутри волокон проходят белковые нити, благодаря которым мышцы способны укорачиваться –

сокращаться.

Рисунок 6 – Мышечные ткани:

А — гладкая; Б — поперечнополосатая

Сердечная мышца, как и скелетная, состоит из поперечнополосатых мышечных волокон. Эти волокна в определённых участках как бы сливаются (переплетаются). Благодаря этой особенности сердечная мышца способна быстро сокращаться.

Стенки внутренних органов (сосудов, кишечника, мочевого пузыря) образованы гладкой мышечной тканью. Сокращение волокон этой ткани происходит медленно.

Строение мышцы. Скелетные мышцы состоят из пучков поперечнополосатых мышечных волокон (рисунок 7). Они содержат сократительные нити, состоящие из двух разных белков, и потому кажутся поперечно исчерченными. Каждый мышечный пучок покрывает соединительнотканная плёнка, а всю мышцу в целом, состоящую из множества пучков, общая оболочка – фасция. Она состоит также из соединительной ткани. В строении многих мышц различают брюшко и сухожилия. Брюшко состоит из множества пучков поперечнополосатых мышечных волокон, покрытых соединительнотканными оболочками. Сухожилия, с помощью которых мышца прикрепляется к костям, состоят из плотной соединительной ткани. Они тесно срастаются с надкостницей и при напряжении мышц стимулируют отделение костного вещества. Вот почему у людей физического труда и спортсменов

19

шероховатость и бугристость на костях в местах прикрепления мышц выражены сильнее.

Рисунок 7 – Мышечный пучок:

1 — ядра мышечного волокна; 2 — сократительные нити мышечного волокна; 3 — покровная мембрана мышечного волокна; 4 — соединительнотканная оболочка (фасция), объединяющая группу мышечных волокон, действующих в одном направлении; 5 — кровеносные сосуды

То сухожилие, которое прикрепляется к костям, остающимся при движении малоподвижными, называют головками мышцы, а то, что прикрепляется к подвижным костям, – хвостом (рисунок 8). В скелетной мышце хорошо развиты кровеносные и лимфатические сосуды. К ней подходят нервы, которые регулируют её работу.

Движения в суставах. Мышца может подтягивать, но не может отталкивать кости, поэтому противоположные движения выполняют различные мышцы: одни сгибают, другие разгибают, одни приводят руку к туловищу, другие отводят, одни вращают кость по часовой стрелке, другие – против. Мышцы противоположного действия называют антагонистами, мышцы, действующие в одном направлении, – синергистами. Бывает, что одни и те же группы мышц в одном движении участвуют как антагонисты, а в другом – как синергисты.

Роль нервной системы в регуляции деятельности мышц. К скелетным мышцам подходят нервы, содержащие чувствительные и двигательные нейроны. По чувствительным нейронам передаются импульсы от рецепторов кожи, мышц, сухожилий, суставов в центральную нервную систему. По двигательным нейронам проводятся импульсы от спинного мозга к мышце, в результате чего мышца сокращается. Таким образом, сокращение мышц в организме

20

совершаются рефлекторно. В то же время на двигательные нейроны спинного мозга влияют импульсы из головного мозга, в частности из коры больших полушарий. Это делает движения произвольными. Сокращаясь, мышцы приводят в движение части тела, обусловливают перемещение организма или поддержание определённой позы.

Рисунок 8 – Мышцы сгибатели и разгибатели:

1 — сухожилия головки двуглавой мышцы плеча; 2 — тело двуглавой мышцы; 3 — хвост двуглавой мышцы; 4 — лучевая кость; 5 — локтевая кость; 6 — хвост трехглавой мышцы плеча; 7 — плечевая кость; 8 — брюшко трехглавой мышцы; 9 — лопатка; 10 — головки трёхглавой мышцы плеча

Работа мышц. Сокращаясь, мышцы действуют на кость как рычаг, и производят механическую работу. Любое мышечное сокращение связано с расходом энергии. Источниками этой энергии служат распад и окисление органических веществ (углеводов, жиров, нуклеиновых кислот). Органические вещества в мышечных волокнах подвергаются химическим превращениям, в которых участвует кислород. В результате образуются продукты расщепления, главным образом углекислый газ и вода, и освобождается энергия.

Протекающая через мышцы кровь постоянно снабжает их питательными веществами и кислородом и уносит из них углекислый газ и другие продукты распада.