2 курс / Нормальная физиология / Анатомия_и_физиология_для_чайников

»Круговое движение (циркумдукция). Движение какой-либо час­ ти тела по окружности (например, совершение круговых движений плечами во время физзарядки).

Патофизиология скелетной системы_ _

Кости и суставы отличаются высокой прочностью, однако они подверже­ ны травмам, старению и заболеваниям - как, впрочем, и любая другая часть тела. В этом разделе приведена информация о нескольких наиболее типич­ ных проблемах, которым подвержены наши кости и суставы.

Патологическое искривление

Патологическое искривление позвоночника может вызывать сильные боли и порождать серьезные проблемы. Поясничный лордоз - увеличение кри­ визны поясничного отдела позвоночника. Поясничный отдел позвоночника беременной женщины искривляется вперед сильнее, поскольку ей необходи­ мо сбалансировать в своем теле существенно увеличившийся живот. Однако изменившаяся кривизна сохраняется и после беременности, когда ослаблен­ ный брюшной пресс оказывается не в состоянии поддерживать поясничный отдел позвоночника в нормальном положении. Выработка привычки держать брюшной пресс (а не расслаблять его) помогает укреплять центр тела и пре­ дотвращать развитие лордоза. Избавление от "пивного живота" также позво­ ляет предотвратить развитие лордоза.

У людей пожилого возраста иногда развивается заболевание, называемое кифозом (обычно известно как горб), т.е. ненормально искривленный позво­ ночник в области груди. Возрастная дегенерация позвоночника ведет к сгла­ живанию искривлений шейной и поясничной областей позвоночника и вы­ талкиванию наверх грудных позвонков, т.е. развитию кифоза. Этот процесс усиливается остеопорозом, т.е. разрежением кости (см. следующий раздел).

Возможно, в подростковом возрасте вас проверяли на наличие сколиоза. Причина такой проверки заключается в том, что сколиоз (боковое искрив­ ление позвоночника) впервые становится заметен в подростковом возрасте. Если взглянуть на позвоночник сзади, то обычно он кажется прямым (изгиб позвоночника заметен, если смотреть на позвоночник сбоку). Однако у лю­ дей, страдающих сколиозом, наблюдается боковое искривление позвоночни­ ка, т.е. форма позвоночника кажется S-образной, если взглянуть на позво­ ночник сзади.

150 ЧАСТЬ 2 Рассмотрение структурных уровней

Остеопороз

Остеопороз - это заболевание, при котором кости становятся хрупки­ ми. Этот процесс идет нарастающими темпами и безболезненно. В какой-то степени этот процесс неизбежен и обусловлен возрастными изменениями в организме человека. Когда плотность костей становится ниже определенного порогового значения и когда в костях появляются микротрещины, развива­ ется остеопороз. Непрерывный процесс резорбции (остеокласты разрушают матрикс) продолжается, но остеобласты (клетки, занимающиеся строитель­ ством кости) становятся все менее активными. Процесс разрушения костей преобладает над процессом их восстановления. Остеопороз появляется чаще у женщин в постклимактерический период, поскольку у них больше нет за­ щитного действия эстрогена на кости.

Остеопороз влияет на все кости, однако особое внимание следует обра­ щать на появление трещин в бедренной кости и позвоночнике. Появление трещин в бедренной кости почти всегда требует госпитализации и хирурги­ ческого вмешательства. Речь идет о способности человека ходить без посто­ ронней помощи. Появление трещин в бедренной кости может стать причи­ ной временной или постоянной инвалидности или даже смерти. Трещины в позвоночнике также могут иметь весьма серьезные последствия, в том числе потерю веса, сильные боли в спине и даже деформации скелета.

Заячья губа

Заячья губа, или расщелина нёба, - довольно распространенный врож­ денный дефект, который возникает, когда нёбные кости (пара костей лице­ вого черепа), или кости верхней челюсти, не могут соединиться во время развития плода. Этот дефект создает проблему, при которой носовая полость и полость рта не разделены нёбом и сообщаются друг с другом. Эта пробле­ ма может влиять только на небные кости или может быть частью синдрома проблем развития. Заячья губа устраняется хирургическим способом (обыч­ но в раннем детстве).

Артрит

Артрит - это общее название какого-либо из многочисленных состоя­ ний, которые характеризуются воспалением суставов. Воспаление болезнен­ но само по себе; к тому же оно затрудняет движения и делает их болезнен­ ными. Хроническое воспаление может постепенно разрушать ткани сустава (кость и хрящ). Лечение артритов заключается в снятии боли, борьбе с вос­ палением и замедлении процесса разрушения сустава.

ГЛАВА 5 Изучаем костную систему 151

Артритные состояния тесно связаны с иммунитетом: воспаление является нормальной реакцией иммунной системы, но хроническое воспаление сус­ тавов носит патологический характер. Часто артриты представляют собой аутоиммунные нарушения. (Обсуждение аутоиммунитета вы найдете в гла­ ве 1 3.) Ниже описаны типичные формы артритов.

»Остеоартрит (ОА) - одна из самых распространенных форм арт­ рита. Когда суставы стареют, и в ходе повседневной их работы про­ исходит накопление отрицательных результатов их использования, начинается слабый воспалительный процесс. Со временем этот воспалительный процесс приводит к истончению и утрате элас­ тичности хрящевой ткани сустава. Остеоартрит может возникать у людей разного возраста. У многих людей позднесреднего возраста развиваются остеоартриты суставов пальцев руки.

»Ревматоидные артриты (РА), разновидность аутоиммунных нару­ шений, начинаются с воспаления синовиальной оболочки (выстилка сустава). Спустя многие годы пораженные воспалением клетки си­ новиальной оболочки начинают вырабатывать антитела, которые активно разрушают как кость, так и хрящевую ткань, еще больше сковывая движения и усиливая боль.

»Ювенильный ревматоидный артрит (ЮРА), самая распростра­ ненная форма артрита, поражающая детей младше 1 6 лет, явля­ ется разновидностью аутоиммунных нарушений. Вероятнее всего, ЮРА - это несколько разных аутоиммунных нарушений, которые различаются между собой по количеству пораженных суставов

и возрасту, в котором возникает это заболевание. Как и в случае других форм артрита, симптомами ЮРА являются воспаление, боль

всуставах и малоподвижность суставов. Иногда ЮРА становится причиной того, что правая и левая конечности оказываются раз­ ной длины.

»Анкилозирующий спондилоартрит (болезнь Бехтерева) пора­ жает позвоночник и крестцово-подвздошные сочленения. Острота болевых ощущений и степень воспаления могут быть разными, но

внаихудшей форме хроническое воспаление может стать причи­ ной превращения позвоночника в негнущийся и хрупкий столб, подверженный переломам. Это заболевание также может поражать глаза, сердце, легкие и почки.

»Подагра представляет собой одну из форм артрита. Ее причиной являются кристаллизировавшиеся отложения мочевой кислоты в суставах. Получается что-то наподобие песка в шестеренках.

152 ЧАСТЬ 2 Рассмотрение структурных уровней

Кристалл ы мочевой кислоты, запол няя суставы, поражают хря­ щевую ткань, синовиальную оболочку, сухожилия и даже мышцы, примыкающие к соответствующей кости. Подагра может приводить к таким осложнениям, как камни в почках, повреждение нервных волокон и проблемы кровообращения. Созданы лекарства, снижа­ ющие кол ичество мочевой кислоты в крови и предотвращающие ее отложение в суставах.

Переломы

Когда на кости воздействует большая физическая сила, чем они способны выдержать, они ломаются. Переломы классифицируются по их форме; по тому, охватывают они всю кость или только часть ее; и по тому, выходит ли перелом на поверхность кожи (если перелом выходит на поверхность кожи, он называется открытым; если не выходит - закрытым). Однако не все переломы представляют собой видимые линии. Компрессионные переломы, когда кость сминается, но не ломается в буквальном смысле, являются до­ вольно распространенным типом патологического перелома - т.е. перелома, причиной которого является заболевание, а не травма.

Телу присущ собственный процесс восстановления кости после перелома, подобный перестройке, но ключом к полноценному восстановлению являет­ ся редукция (надлежащее выравнивание сломанной кости) и иммобилизация, или обездви;нсивание (которое обеспечивается наложением гипсовой повязки и применением прочих приспособлений, способствующих срастанию кости, например пластин или винтов).

ГЛАВА 5 Изучаем костную систему 153

м ышечным тканям всегда есть чем заняться. Они постоянно что-ни­ будь поднимают, что-нибудь опускают, толкают, тянут... Они пос­ тоянно что-нибудь перемещают внутри вас или снаружи. И, ко­

нечно же, они позволяют вам перемещаться в пространстве. Они работают совместно со всеми остальными системами тела, но в большей степени мы­ шечная система специализируется именно на перемещении: пищи и воздуха в тело и из него; крови внутри тела; одних частей тела относительно других его частей, когда вы меняете позу; и тела в пространстве - одним словом, мышечная система обеспечивает нам то, что мы называем двuJ1сением.

Все мышечные ткани отличаются высокой прочностью и долговечностью. Клетки мышечной ткани переполнены митохондриями, тысячами микроско­ пических фабрик, непрерывно вырабатывающих АТФ. Мышечные клетки используют это топливо для производства прочных и гибких белковых моле­ кул. С помощью этих молекул клетки строят и "ремонтируют" сами себя - и выполняют полезную работу.

Вся работа мышечных тканей выполняется путем скоординированного сокращения и расслабления миллионов сократительных структур - сарко­ меров. На мышечную деятельность приходится львиная доля энергии, пот­ ребляемой телом человека.

В этой главе мы приводим названия мышц, обзор некоторых действий, выполняемых ими и механизмов их работы. В конце главы мы перечисляем некоторые патологические состояния мышц, одно из которых вам наверняка приходилось испытывать.

Фун кци и мы ше ной системы_ _ _ _

Материал этого раздела посвящен главным образом функциям скелетных мышц. Эти мышцы приводят в движение ваши кости. На скелетные мышцы приходится значительная часть массы вашего тела, а большая часть того, что вы съедаете, расходуется на поддержание их метаболизма. В этом разделе вы узнаете, как расходуется энергия, потребляемая скелетными мышцами.

Поддержание вашей структуры

Мышцы крепятся к коже с помощью разных типов соединительной ткани. Также мышцы крепятся к костям с помощью сухожилий. Таким образом, они скрепляют разные части тела и удерживают его в виде единого целого. Наряду с кожей и скелетом, мышцы защищают внутренние органы от травм, которые могут причиняться внешним воздействием.

156 ЧАСТЬ 2 Рассмотрение структурных уровней

В мышечном тонусе задействованы так называемые нервно-мышечные веретена - специализированные мышечные клетки, обернутые нервными волокнами (см. раздел "Скелетная мышца" далее в этой главе). Центральная нервная система находится в контакте с мышцами посредством нервно-мы­ шечных веретен (структуры центральной нервной системы описаны в гла­ ве 7). Нервно-мышечные веретена посылают информацию о пространствен­ ном положении тела через спинной мозг в головной мозг; чтобы иницииро­ вать тонкие корректировки. Головной мозг посылает сигналы (через спинной мозг и нервные волокна) в нервно-мышечные веретена о том, какие мышцы должны сокращаться, а какие - расслабляться.

Поддержание температуры тела

Мышцы способствуют поддержанию гомеостаза (см. главу 2) путем вы­ работки тепла. Это позволяет восполнить потерю тепла с поверхности тела. Сокращение мышц совершается за счет энергии, образующейся в результате расщепления АТФ; побочным продуктом этого процесса является выработка тепла. Дрожание от холода - это, по сути, множество сокращений мышц, которые вырабатывают дополнительное тепло, чтобы поддержать темпера­ туру вашего тела в условиях пониженной температуры окружающей среды. Если тепло, вырабатываемое мышцами, приводит к чрезмерному повыше­ нию температуры тела, активизируются другие терморегуляторные процес­ сы, такие как потение.

Обеспечение движения внутри тела

Два других типа мышечной ткани, гладкая мышца и сердечная мышца, выполняют свои важные функции, которые мы рассмотрим в других главах. В настоящей главе мы приводим обзор мышц, которые обеспечивают необ­ ходимые движения внутри тела, причем без какого-либо осознанного вмеша­ тельства с вашей стороны.

Сердечная мышца

Сердечная мышца обеспечивает ритмичное сокращение стенок сердца, накачивая кровь в артерии. Сердечная мышца сокращается с такой силой, что стенки артерии на короткие промежутки времени растягиваются (о чем свидетельствует ваш пульс). Сила давления крови на капилляры должна быть достаточной для того, чтобы вытолкнуть плазму. Именно поэтому кровяное давление является столь важным фактором. Гладкая мышца в стенках арте­ рий помогает управлять этим процессом: сокращаясь, она сжимает этот кро-

158 ЧАСТЬ 2 Рассмотрение структурных уровней

веносный сосуд, а расслабляясь, она расширяет его. Нарушения в этом слое являются одной из причин развития атеросклероза (затвердевания артерий), который лишает артерии возможности точно управлять кровяным давлени­ ем. Подробнее о сердце и кровеносных сосудах можно прочитать в главе 9.

Диафрагма

Диафрагма - это скелетная мышца, сокращение и расслабление кото­ рой позволяет впускать воздух в легкие и выпускать его оттуда. Дыхательная система во всем ее блеске (от которого у нас буквально перехватывает дыха­ ние) подробно рассматривается в главе 1 0.

Гладкая мышца пищеварительного тракта

Органы пищеварительного тракта снабжены стенками, содержащими гладкую мышцу, которая сокращается пульсирующими волнами, проталкивая проглоченную пищу по пищеварительному тракту. Эту мышечную выстилку можно представить как конвейерную ленту на разборочном конвейере. Более подробные сведения можно найти в главе 1 1 .

Управление расслаблением

Сфинктерные мышцы - это, по сути, клапаны : кольца гладкой мышцы в состоянии покоя полностью сжаты, что позволяет удерживать тот или иной материал в определенном месте, а затем расслабляются (лишь кратковремен­ но), обеспечивая выпускание данного материала. Сфинктеры можно встре­ тить в разных местах пищеварительной системы (см. главу 1 1 ), от ее начала и до самого конца, а также в других частях тела.

Большинство сфинктеров не контролируются сознанием человека. Два из них - мочевой сфинктер, который удерживает мочу в мочевом пузыре, и анальный сфинктер, который удерживает кал в прямой кишке, - находят­ ся под контролем сознания обычно примерно с двухлетнего возраста. Этот контроль позволяет человеку освобождаться от продуктов жизнедеятельнос­ ти в обстоятельствах, соответствующих культурным традициям общества, членом которого он является. Приобретение такого контроля считается важ­ ным этапом в развитии ребенка.

Между прочим, у мужчин сила мышц мочевого сфинктера гораздо больше, чем у женщин. Точнее говоря, мышцы мочевого сфинктера мужчины способ­ ны удерживать в мочевом пузыре приблизительно в два раза большее коли­ чество мочи (до 800 мл) и в два раза дольше, чем мышцы мочевого сфинкте­ ра женщины. Об этом следует помнить каждому мужчине, когда он выезжает на автомобиле с женщиной, особенно если им предстоит долгий путь.

ГЛАВА 6 Без них движение было бы невозможно: мышцы 159