2. Кости и их соединения
Кости. Совокупность костей и их соединений образует скелет, выполняющий в организме человека ряд функций: защитную, опорную, рессорную, локомоторную (двигательную), обменную и кроветворную. В скелете туловища, головы, верхних и нижних конечностей, кости различаются по форме – длинные, короткие и плоские, которая связана с выполняемой ими функцией (рис. 6). Там, где необходима прочность, – короткие, а где надо защитить жизненно важные органы – плоские. Кроме того, различают пневматические кости, внутри которых имеются полости, заполненные воздухом, что облегчает вес костей без уменьшения их прочности, и сесамовидные, находящиеся в сухожилиях мышц и способствующие увеличению плеча силы. На длинной трубчатой кости имеется диафиз (тело или средняя ее часть) и эпифизы (концы) – проксимальный и дистальный. Утолщенные концы трубчатых костей обеспечивают прочность опоры и увеличивают силу полезного действия мышц.
Кость снаружи покрыта плотной соединительнотканной оболочкой, надкостницей, плотно соединенной с веществом кости с помощью соединительнотканных волокон. Надкостница имеет два слоя: наружный – плотный, обильно снабженный сосудами и нервами и внутренний – костеобразующий, содержащий особые клетки – остеобласты, за счет которых происходит не только рост кости в толщину, но и срастание ее при переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем протяжении, за исключением суставных поверхностей, которые обычно покрыты гиалиновым хрящом. Под надкостницей расположено корковое, или компактное, вещество, а глубже – губчатое вещество, состоящее из отдельных костных пластинок, между которыми образуются ячейки. Костномозговая полость находится в диафизе, и ячейки губчатого вещества, заполнены костным мозгом. В диафизах компактное вещество составляет толстый слой, в эпифизах, а также в плоских и коротких костях – тонкий. Костные пластинки губчатого вещества расположены в разных направлениях по отношению друг к другу, так, чтобы противостоять силам сжатия и растяжения. В области диафиза костный мозг имеет желтый цвет, он содержит много жира. Костный мозг, находящийся между перекладинами губчатого вещества, красный. Это – кроветворный орган. На наружной поверхности кости, особенно в области эпифизов, имеется большое число отверстий, через которые внутрь кости проходят сосуды и нервы.
Кость – орган, состоящий из комплекса тканей. Самой главной, определяющей функциональные и морфологические особенности этого органа является костная ткань.
В химическом составе кости до 50 % содержится воды, а сухой ее остаток состоит из органических и неорганических веществ. Эти вещества имеют значение для механических свойств кости. Если кость сжечь, она лишится органических веществ и, хотя сохранит свою форму, утратит эластичность, станет хрупкой, и ее легко можно будет растереть в порошок. Если кость положить в соляную кислоту, то соли (неорганические вещества) растворятся в ней, кость потеряет твердость, плотность и будет очень гибкой (ребро или малоберцовую кость можно завязать в узел), хотя форма ее также сохранится. В различных возрастных группах имеются определенные особенности в форме костей, степени выраженности гребней, бугорков, шероховатостей, форме суставных поверхностей, наличии ростовых зон, соотношении компактного и губчатого веществ, величины костномозговой полости, направление перекладин губчатого вещества и его характер (крупноячеистое, среднеячеистое и мелкоячеистое).
Соединения костей.
Каждый вид соединения костей (рис. 7) характеризуется по строению, функции, местонахождению в скелете человека. Особое внимание уделяется прерывным соединениям, или суставам. В основные элементы сустава входят суставные поверхности костей, покрытые хрящом; суставная полость, заполненная синовиальной жидкостью; суставная сумка, добавочные образования (внутрисуставные хрящи – диски, мениски; суставные губы, образования синовиальной оболочки). Суставные поверхности костей в отдельных частях скелета в определенной мере соответствуют друг другу (конгруэнтны); при этом чем больше соответствие поверхностей, тем меньше подвижность в соединении. Хрящ, покрывающий суставные поверхности, улучшает конгруэнтность, является амортизатором и предотвращает срастание костей. Синовиальная жидкость, подобно гидравлической подушке, способствует более равномерному распределению давления на кости, увлажняет поверхности хряща, уменьшая трение, и участвует в питании хряща. Дополнительные образования суставов сопоставляют друг другу соединяющиеся поверхности костей, являются амортизаторами и входят в состав укрепляющего аппарата.
Рис. 7. Виды соединений костей.
Фактором, укрепляющим суставы являются связки расположение которых направляет или тормозит движения.
Движения в суставах происходят вокруг осей вращения. Осью вращения называется линия, мысленно проводимая через суставные поверхности костей, вокруг которой происходит движение одной кости по отношению к другой, движения всегда происходят в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Оси вращения и движения можно рассмотреть на примере плечевого сустава, который относится к шаровидным суставам и имеет 3 оси вращения: поперечную, сагиттальную и вертикальную. Если приложить карандаш к плечевому суставу в поперечном направлении к длине тела, соответственно поперечной оси, то движение плеча вперед будет сгибанием в плечевом суставе, а движение назад – разгибанием; если поставить карандаш в переднезаднем (сагиттальном) направлении соответственно сагиттальной оси, то движение руки в сторону до горизонтального уровня будет отведением, а обратное движение к туловищу – приведением; если поставить карандаш перпендикулярно обозначенным осям вдоль плечевой кости, он обозначит вертикальную ось, вокруг которой может происходить поворот плеча внутрь – пронация и кнаружи – супинация.
При воспитании гибкости существенное значение имеет знание не только правильного направления движений в каждом суставе, но и величины возможного движения, его размаха, а также анатомических образований, которые могут оказывать влияние на уровень подвижности. На подвижность в суставах влияют:
форма суставных поверхностей – в шаровидных суставах подвижность больше;
конгруэнтность суставных поверхностей соединяющихся костей (чем соответствие больше, тем подвижность меньше);
состояние суставной капсулы (чем она толще и больше натянута, тем подвижность меньше);
связочный аппарат (чем толще связки, тем в большей мере они ограничивают подвижность);
костные выступы, находящиеся на пути (по направлению) движения (например, большой вертел бедренной кости тормозит отведение бедра);
развитие мышц и степень их эластичности (чем сильнее развиты и менее эластичны мышцы, окружающие сустав, тем подвижность меньше).
Например движения плечевого и тазобедренного суставов вокруг всех осей вращения выпрямленной ногой и выпрямленной рукой, согнутой в коленном суставе ногой и согнутой в локтевом суставе рукой, ногой в обычном положении и ногой в супинированном положении, где мягкие ткани (капсула, связки, мышцы) являются тормозами движений, а костные выступы – ограничителями их.