Чем обусловлены особенности опорно двигательной системы человека. Опорно-двигательная система

Состоит из скелета и мышц, она выполняет следующие функции:

Защитную (ограничивает полости, в которых находятся внутренние органы);
Функция опоры;
Обеспечивает активные движения человека;
Выполняет кроветворную функцию;
Участвует в обмене веществ.
Пассивная часть опорно-двигательной системы скелет, состоящий из костей, хрящей, суставов и связок. В скелете человека более 200 костей.

Каждая кость – орган, состоящий из костной ткани.

Костная ткань = клетки с отростками + межклеточное вещество + нервы + сосуды + соединительно-тканная оболочка

Кости :

(свойства кости): органические вещества (гибкость и упругость), неорганические вещества (твердость).

Направление роста (источник новых клеток): в длину (хрящ), в толщину (надкостница).

Соединение костей: подвижное, полуподвижное, неподвижное

Сустав – сочленяющая кость с суставной впадиной + сочлененная кость с головкой + прочные связки + суставная сумка + суставная жидкость

Скелет человека состоит из 200 костей.

Основные отделы:

Мышцы – активная часть опорно-двигательной системы, обеспечивающая все многообразие движений, совершаемых в организме человека. Благодаря мышцам тело сохраняет равновесие, перемещается в пространстве, осуществляются дыхательные движения грудной клеткой и диафрагмой, глотание, образуется голос, осуществляются движения глаз, работа внутренних органов, в том числе и сердца. У человека два вида мышц: гладкие и поперечно-полосатые.

Гладкие мышцы находятся во внутренних органах: стенках сосудов, мочевого пузыря, мочеточников, кишечника. Их сокращение происходит произвольно.

Поперечно-полосатые мышцы обеспечивают прикрепление мышц к сухожилиям и костям скелета. Скелетные мышцы приводят в движение кости относительно друг друга в составах, кроме того, они участвуют в образовании стенок брюшной и грудной полостей, таза. Входят в состав стеной верхней части пищевода и гортани. Осуществляют движение яблока, дыхательные и глотательные движения. Все скелетные мышцы можно разделить на две группы – сгибатели и разгибатели.

Мимические мышцы – мышцы лица, не связаны с суставами.

Сердечная мышца – особая поперечно-полосатая, где волокна связаны, быстро сокращается.

У человека в каждой мышце содержатся все типы мышечных волокон; их соотношение меняется в зависимости от назначения каждой мышцы. К каждой мышце подходят кровеносные сосуды, которые пронизывают внешнюю оболочку и распадаются в мышце на сеть капилляров. Через кровь осуществляется снабжение мышечных волокон кислородом и питательными веществами. Кроме того, к каждой мышце подходит нервное , которое передает сигналы.

Органы движения представляют собой единую систему, где каждая часть и орган формируются и функционируют в постоянном взаимодействии друг с другом. Элементы, входящие в систему органов движения, подразделяют на две основные категории: пассивные (кости, связки и суставы) и активные элементы органов движения (мышцы).

Размер и форма тела человека в значительной мере определяется структурной основой – скелетом. Скелет обеспечивает опорой и защитой все тело и отдельные органы. В составе скелета имеется система подвижно сочлененных рычагов, приводимая в движение мышцами, благодаря чему и совершаются разнообразные движения тела и его частей в пространстве. Отдельные части скелета служат не только вместилищем жизненно важных органов, но и обеспечивают их защиту. Например, череп, грудная клетка и таз служат защитой мозга, легких, сердца, кишечника и др.

До недавнего времени господствовало мнение о том, что роль скелета в организме человека ограничена функцией опоры тела и участием в движении (это и послужило причиной появления термина «опорно-двигательный аппарат»). Благодаря современным исследованиям представление о функциях скелета значительно расширилось. Например, скелет активно участвует в обмене веществ, а именно в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Такие входящие в состав скелета вещества, как кальций, фосфор, лимонная кислота и другие, при необходимости легко вступают в обменные реакции. Функция мышц также не ограничивается включением костей в движение и совершением работы, многие мышцы, окружая полости тела, защищают внутренние органы.

Общие сведения о скелете. Форма костей

Человеческий скелет по строению схож со скелетом высших животных, но имеет целый ряд особенностей, которые связаны с прямохождением, передвижением на двух конечностях, высоким развитием руки и головного мозга.

Скелет человека – это система, состоящая из 206 костей, из них 85 парных и 36 непарных. Кости являются органами тела. Вес скелета у мужчины составляет примерно 18 % веса тела, у женщины – 16 %, у новорожденного – 14 %. В состав скелета входят кости различных величины и формы.

По форме кости делятся на:

а) длинные (находятся в скелете конечностей);

б) короткие (расположены в запястье и предплюсне, т. е. там, где одновременно необходимы большая прочность и подвижность скелета);

в) широкие или плоские (образуют стенки полостей, в которых находятся внутренние органы – тазовая кость, кости мозгового черепа);

г) смешанные (имеют различную форму).

Соединения костей

Кости сочленяются различными способами. По степени подвижности различают сочленения: а) неподвижные; б) малоподвижные; в) подвижные соединения костей, или суставы.

Неподвижное соединение образуется в результате срастания костей, при этом движения могут быть крайне ограниченными или вовсе отсутствовать. Например, неподвижность костей мозгового черепа обеспечивается тем, что многочисленные выступы одной кости входят в соответствующее углубление другой. Подобное соединение костей называется швом.

Наличие упругих хрящевых прокладок между костями обеспечивает небольшую подвижность. Например, такие прокладки имеются между отдельными позвонками. Во время сокращения мышц прокладки сжимаются, а позвонки сближаются. При активных движениях (ходьбе, беге, прыжках) хрящ действует в качестве амортизатора, тем самым смягчая резкие толчки и предохраняя тело от сотрясения.

Чаще встречаются подвижные соединения костей, что обеспечивается суставами. Концы костей, образующих сустав, покрыты гиалиновым хрящом толщиной от 0,2 до 0,6 мм. Этот хрящ очень эластичен, имеет гладкую блестящую поверхность, поэтому значительно уменьшается трение между костями, что существенно облегчает их движение.

Из очень плотной соединительной ткани образуется суставная сумка (капсула), которая окружает область сочленения костей. Крепкий наружный (фиброзный) слой капсулы прочно соединяет между собой сочленяющиеся кости. Внутри капсула выстлана синовиальной оболочкой. В полости сустава находится синовиальная жидкость, которая действует как смазка и тоже способствует уменьшению трения.

Снаружи сустав укреплен связками. Ряд суставов укрепляется связками и внутри. Кроме того, внутри суставов имеются особые приспособления, которые увеличивают сочлененные поверхности: губы, диски, мениски из соединительной ткани и хряща.

Полость сустава является герметически замкнутой. Давление между суставными поверхностями всегда отрицательное (меньше атмосферного), в связи с чем наружное атмосферное давление препятствует их расхождению.

Типы суставов

По форме суставной поверхности и по осям вращения выделяют суставы:

а) с тремя;

б) с двумя;

в) с одной осью вращения.

Первую группу составляют шаровидные суставы – наиболее подвижные (например, сустав между лопаткой и плечевой костью). Сустав между безымянной костью и бедром, называемый ореховидным, является разновидностью шаровидного сустава.

Вторую группу составляют эллипсовидные (например, сустав между черепом и первым шейным позвонком) и седловидные суставы (например, сустав между пястной костью первого пальца руки и соответствующей костью запястья).

К третьей группе относятся блоковидные (суставы между фалангами пальцев), цилиндрические (между локтевой и лучевой костями) и винтообразные суставы (образующие локтевой сустав).

Любое незакрепленное тело обладает шестью степенями свободы, потому что производит три поступательных и три вращательных движения по осям координат. Закрепленное тело может производить только вращения. Поскольку все звенья тела закреплены, суставы с тремя осями вращения являются наиболее подвижными и имеют три степени свободы. Суставы с двумя осями вращения менее подвижны, поэтому имеют две степени свободы. Одну степень свободы, а значит, наименьшую подвижность имеют суставы с одной осью вращения.

Строение кости

Каждая кость представляет собой сложный орган, состоящий из костной ткани, надкостницы, костного мозга, кровеносных и лимфатических сосудов и нервов. За исключением соединяющихся поверхностей, вся кость покрыта надкостницей – тонкой соединительно-тканной оболочкой, богатой нервами и сосудами, которые проникают из нее в кость через особые отверстия. К надкостнице прикрепляются связки и мышцы. Клетки, составляющие внутренний слой надкостницы, растут и размножаются, чем обеспечивается рост кости в толщину, а в случае перелома – образование костной мозоли.

Распилив трубчатую кость вдоль длинной оси, можно увидеть, что на поверхности расположено плотное (или компактное) вещество кости, а под ним (в глубине) – губчатое. В коротких костях, таких как позвонки, преобладает губчатое вещество. В зависимости от нагрузки, которую испытывает кость, компактное вещество образует слой разной толщины. Губчатое вещество образуется очень тонкими костными перекладинами, ориентированными параллельно линиям основных напряжений. Это позволяет кости выдерживать значительные нагрузки.

Плотный слой кости имеет пластинчатое строение и похож на систему вставленных друг в друга цилиндров, что также придает кости крепость и легкость. Между пластинками костного вещества лежат клетки костной ткани. Костные пластинки составляют межклеточное вещество костной ткани.

Трубчатая кость состоит из тела (диафиза) и двух концов (эпифизов). На эпифизах располагаются суставные поверхности, которые покрыты хрящом, участвующим в образовании сустава. На поверхности костей размещаются бугры, бугорки, борозды, гребни, вырезки, к которым прикрепляются сухожилия мышц, а также отверстия, через которые проходят сосуды и нервы.

Химический состав кости

Высушенная и обезжиренная кость имеет следующий состав: органические вещества – 30 %; минеральные вещества – 60 %; вода – 10 %.

К органическим веществам кости относят волокнистый белок (коллаген), углеводы и многие ферменты.

Минеральные вещества кости представлены солями кальция, фосфора, магния и многими микроэлементами (такими как алюминий, фтор, марганец, свинец, стронций, уран, кобальт, железо, молибден и др.). Скелет взрослого человека содержит около 1200 г кальция, 530 г фосфора, 11 г магния, т. е. 99 % всего кальция, имеющегося в теле человека, содержится в костях.

У детей в костной ткани преобладают органические вещества, поэтому их скелет более гибкий, эластичный, легко деформируется при длительной и тяжелой нагрузке или неправильных положениях тела. Количество минеральных веществ в костях с возрастом увеличивается, в связи с чем кости становятся более хрупкими и чаще ломаются.

Органические и минеральные вещества делают кость прочной, твердой и упругой. Прочность кости обеспечивается также ее структурой, расположением костных перекладин губчатого вещества соответственно направлению сил давления и растяжения.

Кость тверже кирпича в 30 раз, гранита – в 2,5 раза. Кость прочнее дуба. По прочности она в девять раз превосходит свинец и почти так же прочна, как чугун. В вертикальном положении бедренная кость человека выдерживает давление груза до 1500 кг, а большеберцовая кость – до 1800 кг.

Развитие костной системы в детстве и юности

В период внутриутробного развития у детей скелет состоит из хрящевой ткани. Точки окостенения появляются через 7–8 недель. Новорожденный имеет окостеневшие диафизы трубчатых костей. После рождения процесс окостенения продолжается. Сроки появления точек окостенения и окончания окостенения различны для разных костей. При этом для каждой кости они относительно постоянны, по ним можно судить о нормальном развитии скелета у детей и об их возрасте.

Скелет ребенка отличается от скелета взрослого человека своими размерами, пропорциями, строением и химическим составом. Развитие скелета у детей определяет развитие тела (например, мускулатура развивается медленнее, чем растет скелет).

Существует два пути развития кости.

1. Первичное окостенение, когда кости развиваются непосредственно из зародышевой соединительной ткани – мезенхимы (кости свода черепа, лицевой части, отчасти ключица и др.). Сначала образуется скелетогенный мезенхимный синцитий. В нем закладываются клетки – остеобласты, которые превращаются в костные клетки – остеоциты, и фибриллы, пропитанные солями кальция и превращающиеся в костные пластинки. Таким образом, кость развивается из соединительной ткани.

2. Вторичное окостенение, когда кости первоначально закладываются в виде плотных мезенхимных образований, имеющих примерные очертания будущих костей, затем превращаются в хрящевые ткани и замещаются костными тканями (кости основания черепа, туловища и конечностей).

При вторичном окостенении развитие костной ткани происходит замещением и снаружи, и внутри. Снаружи образование костного вещества происходит остеобластами надкостницы. Внутри окостенение начинается с образования ядер окостенения, постепенно хрящ рассасывается и замещается костью. По мере роста кость рассасывается изнутри специальными клетками – остеокластами. Нарастание костного вещества идет снаружи. Рост кости в длину происходит за счет образования костного вещества в хрящах, расположенных между эпифизом и диафизом. Эти хрящи постепенно сдвигаются в сторону эпифиза.

Многие кости в человеческом организме закладываются не целиком, а отдельными частями, которые потом сливаются в единую кость. Например, тазовая кость сначала состоит из трех частей, сливающихся вместе к 14–16 годам. Также закладываются тремя основными частями и трубчатые кости (ядра окостенения в местах образования костных выступов не учитываются). Например, большеберцовая кость у зародыша первоначально состоит из сплошного гиалинового хряща. Окостенение начинается в средней части приблизительно на восьмой неделе внутриутробной жизни. Замещение на кость диафиза происходит постепенно и идет сначала снаружи, а затем изнутри. При этом эпифизы остаются хрящевыми. Ядро окостенения в верхнем эпифизе появляется после рождения, а в нижнем – на втором году жизни. В средней части эпифизов кость сначала растет изнутри, потом снаружи, в результате чего остаются отделяющие диафиз от эпифизов две прослойки эпифизарного хряща.

В верхнем эпифизе бедренной кости образование костных балочек происходит в возрасте 4–5 лет. После 7–8 лет они удлиняются и становятся однородными и компактными. Толщина эпифизарного хряща к 17–18 годам достигает 2–2,5 мм. К 24 годам рост верхнего конца кости заканчивается и верхний эпифиз срастается с диафизом. Нижний эпифиз прирастает к диа-физу еще раньше – к 22 годам. С окончанием окостенения трубчатых костей прекращается их рост в длину.

Процесс окостенения

Общее окостенение трубчатых костей завершается к концу полового созревания: у женщин – к 17–21, у мужчин – к 19–24 годам. Из-за того, что у мужчин половое созревание заканчивается позднее, чем у женщин, они имеют в среднем более высокий рост.

С пяти месяцев до полутора лет, т. е. когда ребенок становится на ноги, происходит основное развитие пластинчатой кости. К 2,5–3 годам остатки грубоволокнистой ткани уже отсутствуют, хотя в течение второго года жизни большая часть костной ткани имеет пластинчатое строение.

Пониженная функция желез внутренней секреции (передней части аденогипофиза, щитовидной, околощитовидных, вилочковой, половых) и недостаток витаминов (особенно витамина D) могут вызвать задержку окостенения. Ускорение окостенения происходит при преждевременном половом созревании, повышенной функции передней части аденогипофиза, щитовидной железы и коры надпочечников. Задержка и ускорение окостенения чаще всего проявляются до 17–18 лет, и разница между «костным» и паспортным возрастами может достичь 5-10 лет. Иногда на одной стороне тела окостенение происходит быстрее или медленнее, чем на другой.

С возрастом химический состав костей изменяется. Кости детей содержат больше органических веществ и меньше неорганических. По мере роста значительно увеличивается количество солей кальция, фосфора, магния и других элементов, меняется соотношение между ними. Так, у маленьких детей в костях больше всего задерживается кальция, однако по мере взросления происходит смещение в сторону большей задержки фосфора. Неорганические вещества в составе костей новорожденного составляют одну вторую веса кости, у взрослого – четыре пятых.

Изменение строения и химического состава костей влечет и изменение их физических свойств. У детей кости более эластичны и менее ломки, чем у взрослых. Хрящи у детей также более пластичны.

Возрастные различия в строении и составе костей особенно отчетливо проявляются в количестве, расположении и строении гаверсовых каналов. С возрастом их число уменьшается, а расположение и строение изменяются. Чем старше ребенок, тем больше в его костях плотного вещества, у маленьких детей больше губчатого вещества. К 7 годам строение трубчатых костей сходно с таковым у взрослого человека, однако между 10–12 годами губчатое вещество костей еще интенсивнее изменяется, его строение стабилизируется к 18–20 годам.

Чем младше ребенок, тем больше надкостница сращена с костью. Окончательное разграничение между костью и надкостницей происходит к 7 годам. К 12 годам плотное вещество кости имеет почти однородное строение, к 15 годам совершенно исчезают единичные участки рассасывания плотного вещества, а к 17 годам в нем преобладают большие остеоциты.

С 7 до 10 лет резко замедляется рост костно-мозговой полости в трубчатых костях, окончательно она формируется с 11–12 до 18 лет. Увеличение костно-мозгового канала происходит параллельно с равномерным ростом плотного вещества.

Между пластинками губчатого вещества и в костно-мозговом канале находится костный мозг. В связи с большим количеством кровеносных сосудов в тканях у новорожденных есть только красный костный мозг – в нем происходит кроветворение. С шести месяцев начинается постепенный процесс замены в диафизах трубчатых костей красного костного мозга на желтый, состоящий по большей части из жировых клеток. Замена красного мозга заканчивается к 12–15 годам. У взрослых красный костный мозг сохраняется в эпифизах трубчатых костей, в грудине, ребрах и позвоночнике и составляет приблизительно 1500 куб. см.

Срастание переломов и образование костной мозоли у детей происходит через 21–25 дней, у грудных детей этот процесс происходит еще быстрее. Вывихи у детей до 10 лет редки ввиду большой растяжимости связочного аппарата.

Опорно-двигательная система человека состоит из скелета и мышц. Скелет является пассивной частью опорно-двигательной системы. Он образован костями хрящами и связками. В скелете человека более 200 костей, из которых 85 являются парными. Человеческое тело представляет собой совокупность органов, систем и аппаратов, которые действуют слаженно, выполняя жизненно важные функции. Движение является необходимой частью функции связи и взаимодействия, и тело может осуществлять это движение благодаря опорно-двигательному аппарату. Опорно-двигательная система включает кости, мышцы и соединения костей. Кости - это твердые и прочные части, служащие опорой телу, мышцы - мягкие части, покрывающие кости, а соединения костей - это структуры, при помощи которых кости соединяются. Все кости, а их примерно 206, составляют систему костей, или скелет, который придает телу внешнюю конфигурацию, вид и обеспечивает ему жесткое и прочное устройство, защищает внутренние органы, накапливает минеральные соли и вырабатывает клетки крови. Кости состоят в основном из воды и минеральных веществ, образованных на основе кальция и фосфора, и из вещества, именуемого остеином. Кость не является застывшим органом: она находится в постоянном процессе развития и разрушения. Для этого у нее имеются остеобласты, костеобразующие клетки, и остеокласты, клетки, разрушающие ее, чтобы не давать ей чрезмерно утолщаться. В случае перелома остеокласты разрушают осколки кости, а остеобласты вырабатывают новую костную ткань. Развитие и прочность кости зависят от витаминов группы D (кальциферола), регулирующих обмен кальция, необходимого для работы мышц. Кальциферолом особенно богаты рыбий жир, мясо тунца, молоко и яйца. Также ультрафиолетовые лучи солнца способствуют всасыванию витамина D.

Кости лицевого черепа - их главная функция - участие в пережевывании пищи.

Кости мозгового черепа - мозговой череп состоит из восьми плоских костей, защищающих головной мозг, соединенных неподвижно.

Ребра - это кости, которые вместе с грудиной образуют грудную клетку, необходимый элемент защиты внутренних органов, размещенных в ней.

Позвоночный столб - ось, или опора нашего тела, состоящая из 33 или 34 позвонков, в нем размещен спинной мозг.

Бедренная кость - самая длинная кость тела человека. Позволяет делать разнообразные движения ногой благодаря своему соединению с коленной чашечкой.

Кости стопы - группа из 26 костей, среди которых выделяется самая большая, пяточная кость, образующая пятку. Самым высоким человеком в мире был американец, рост которого составлял 2,72 м. Ко времени своей смерти, в 1940 году, когда ему было 22 года, он еще продолжал расти. Самым низким человеком была 19-летняя голландка: ее рост составлял всего 59 см, она умерла в 1895 году. Самые длинные кости, о которых имеются сведения, - это кости брахиозавра – динозавра, останки которого были найдены в Колорадо (США). Его лопатки достигали длины 2,4 м, а некоторые ребра превышали 3 м. Среди современных живых существ самое высокое животное Земли – жираф, его рост может достигать 6 м. Длинная, более 2 метров шея, необходимая жирафу, чтобы питаться ветками деревьев, насчитывает только семь шейных позвонков, столько же, сколько у мыши. Возможно, самыми маленькими являются височные кости колибри – птички, длина которой не превышает 2-3 см, но у которой на крыльях имеются мышцы, позволяющие ей делать до 90 взмахов в секунду. Колибри может зависать в воздухе, когда питается нектаром цветов, и даже лететь задним ходом. Мышцы, которых более 400, покрывают скелет и совместно с костями и их соединениями делают возможным движение, однако некоторые из них, например мышцы вен и артерий, обеспечивающих ток крови, нагнетаемой сердцем, выполняют функции, не связанные с двигательным аппаратом.

Год от года выявляется все больше и больше сторон жизнедеятельности, на которые головной мозг простирает свое верховное влияние: обмен веществ, управление физико-химическими процессами в крови, кроветворение, борьба с заразными началами и т. д., и т. д. Как бесконечно далеко это от тех невзрачных волоконец, едва начавших обособляться от окружающей ткани, по которым пробивал себе дорогу первобытный электрохимический возбудительный импульс! У высших, неокинетических животных, в том числе и у нас, движения идут на поводу у ощущений, управляются и направляются ими. У низших, наоборот, ощущения обслуживаются и обеспечиваются с помощью движений. Движения; с виду бессистемно и бестолково, идут впереди ощущений, хватают и ловят их, где попало. Этот механизм активного, деятельного "ощущения", сохранился и у нас, за исключением бессистемности, в работе наших наивысших органов чувств, зрения и осязания, где круговорот "рефлекторного кольца" сплетается в совершенно неразрывное и очень сложное по строению целое. В последующих очерках мы будем иметь еще несколько случаев увидеть, с какою бережностью наша центральная нервная система вообще сохраняет самые древнейшие механизмы, казалось бы давно устаревшие и подлежащие сдаче в архив. Этот грубый древний механизм ощущения, действовавший в отдаленнейшие времена, еще задолго до сенсорных коррекций, вновь возродился в усовершенствованном и утонченном виде и, слившись в своей работе с этими коррекциями, обеспечил работу наших наиболее высокоразвитых органов чувств.

Мышцы лица - позволяют принимать различные выражения нашего лица: смеха, гнева и т.д.

Двуглавая мышца плеча - совместно со своим антагонистом - трехглавой мышцей плеча - обеспечивает сгибание и разгибание предплечья.

Наружные косые мышцы живота - позволяют при сокращении выталкивать воздух из легких. Выполняют работу, противоположную работе диафрагмы, которую здесь не видно, так как она находится внутри брюшной полости.

Четырехглавая мышца бедра - как и в случае с верхними конечностями, четырехглавая мышца бедра также имеет мышцу-антагониста - двуглавую мышцу бедра. Обе сгибают и разгибают бедро.

Схема опорно-двигательной мышечной системы человека (вид спереди)

О сенсорных коррекциях следует добавить еще, что необходимая потребность в них, выявившаяся у высших животных, послужила новым и очень могучим побудителем к дальнейшему развитию головного мозга. Как мы покажем дальше, главным образом эта потребность способствовала развитию так называемых сенсорных полей, т. е. целых сложных слепков из ощущений самых разнообразных органов чувств, слепков, направляющих движения животного или человека и помогающих упорядочению этих движений в пространстве.

Развитие конечностей

Вторым новшеством, естественно последовавшим за упрочением неокинетической системы с ее суставчатыми рычагами и поперечнополосатыми мышцами, было развитие у животных конечностей. У низших, бесскелетных организмов не было конечностей, в лучшем случае вместо них иногда возникали "ложные конечности" (псевдоподии) вроде лучей морской звезды или "ноги" улитки, которая, по сути дела, есть низ ее туловища. И у позвоночных настоящие конечности выработались далеко не сразу.

Конечности явились очень глубоким, принципиальным новшеством. Они появились в ту пору, когда древние побудительные причины к члениковому (сегментному) строению тела в большей степени выдохлись и развитие конечностей пошло как бы перешагивая через развалины этого старинного принципа строения, еще сохранявшегося на древнейшей части тела - туловище. Поэтому, во-первых, сами конечности уже не обнаруживают никаких следов сегментности - это видно хотя бы на способах снабжения их мышц двигательными нервами. Во-вторых, нужно указать здесь на одно обстоятельство, гораздо более важное для нашего изложения. Последовательное развитие у позвоночных неокинетики, за нею - больших двигательных синергии для передвижения по пространству (локомоций) наконец, конечностей как усовершенствованных орудий для такого передвижения, повело к соответствующему обогащению центральной нервной системы приспособлениями, нужными для обслуживания всех этих эволюционных нововведений. Сравнительная анатомия мозга животных показывает, что вся эта серия новшеств более чем какие-либо из предшествующих шагов развития содействовала настоящей централизации в мозгу, появлению в нем первых образований, без оговорок заслуживающих названия головного мозга. Древнейшая часть центральной нервной системы позвоночных - спинной мозг, еще полностью выдержан на члениковом (сегментном) типе строения. Новые ядра головного мозга, вырабатывавшиеся в "рыбьем" периоде эволюции позвоночных и окончательно оформившиеся у первого животного с ногами - лягушки, уже полностью надсегментны. Их нервные проводники управляют уже всем спинным мозгом в целом, и в частности всеми конечностями. Еще важнее отметить тот факт, что деятельность этого верховного головного мозга, управляющего движениями конечностей и локомоциями (мы будем в последующих очерках обозначать его как уровень В протекает у земноводных полностью по законам неокинетической системы: с относительно высоковольтными и быстро несущимися электрическими сигналами, с повиновением закону "все или ничего" и т. д. Более же древние центры мозга, за которыми у земноводных сохранилось управление туловищем (уровень А по нашим обозначениям), работают в большой мере еще по древнедвигательным законам: с низковольтными, медленными импульсами, с большой степенью участия в них старинной, химической передачи сигналов и т. д. Замечательно здесь то, что даже у нас, людей, обладателей мозга, который сильнее отличается от мозга лягушки, чем многоэтажный дворец от лачуги дикаря, - даже у нас в головном мозгу имеются в раздельном виде уровень В и уровень А, с порядочной четкостью делящие между собой управление конечностями и шейно-туловищной мускулатурой, и даже у нас все еще древний, сегментный, туловищный уровень А в большой степени продолжает работать по тем же древнедвигательным законам. Вопрос об уровнях мы полнее осветим в следующих двух очерках.

Обогащение движений

Все последующее развитие движений у позвоночных - это непрерывное обогащение двигательных средств и возможностей животных от класса к классу и от "года" к "году" нашей хронологической таблицы их эволюции. Это обогащение происходит отнюдь не без причины и не вследствие какой-либо таинственной, заложенной в животных внутренней "пружины", которая побуждает их к непрерывному совершенствованию. Нет, к обогащению двигательных ресурсов ведет все время одна и та же жесткая и безжалостная, чисто внешняя причина: конкуренция и борьба за жизнь. Животным становится тесно от непрерывно идущего размножения. Им не хватает средств питания. Вырабатываются хищные породы, которые предпочитают предоставлять другим животным изыскивание себе пригодного питательного материала и захватывать его уже в готовом, "полуфабрикатном" виде, пожирая этих более слабых животных. У этих последних вырабатываются средства самозащиты: резвые ноги, защитная окраска, броневые покровы, рога и копыта и т. п. Не имеющие таких средств защиты в первую очередь пожираются хищниками, которые, сами того не подозревая, способствуют этим усовершенствованию преследуемых ими пород. В самом деле, наибольшие шансы уцелеть от истребления и еще долго производить похожее на себя потомство имеют те особи, которые, может быть даже случайно, лучше защищены. А самой надежной самозащитой являются все-таки богатые и совершенные двигательные возможности. Тот же закон конкуренции бьет другим концом палки и по хищникам: недостаточно проворные, хитрые и зубастые среди них рискуют умереть с голоду, не будучи в состоянии захватить изловчившуюся в самозащите съедобную живность.

Движения обогащаются этим путем прежде всего по их силе, быстроте, точности и выносливости. Но это обогащение почти только количественное. Важнее другие две стороны движений, все более совершенствующиеся. Во-первых, те двигательные задачи, которые приходится решать животному, становятся все сложнее и при этом все разнообразнее. Весь перечень движений рыбы состоит почти целиком из ее основной локомоции - плавания да какой-нибудь пары простейших охот-ничьих движений в придачу. У одной из наиболее низко развитых рыб - акулы вся ее охота состоит в том, что она подплывает под свою жертву, поворачивается брюхом кверху (так ей способнее) и раскрывает пасть Земноводное животное кроме плавания может еще ползать, прыгать, издавать звуки. Змея умеет уже затаиться в засаде. А как сложны и полны разнообразия, по сравнению со всем этим, хотя бы цепные охотничьи действия хищника-млекопитающего! Тут и хитрости лисицы, и чуткий поиск охотничьей собаки, и коварная засада тигра, нацеливающегося на нелегкую и для него добычу. В ближайших строках мы более обстоятельно проследим эту сторону движений, усложнение решаемых ими задач.

Во-вторых, все больше возрастает число непредвиденных, не шаблонных задач, которые животному приходится решать тут же, "на ходу". Как мы уже видели во вступительном очерке, здесь-то как раз имеет место наибольший спрос на лов-кость. В двигательном обиходе животного становится относительно все меньше стандартных, всегда одинаковых движений, которые можно совершать автоматически, ни во что не вникая и ни к чему не приспосабливаясь. Можно было бы предположить, что, например, локомоции, передвижения по пространству, - это образчик подобных, извечно шаблонных движений. Это далеко не так. Когда рыба плывет внутри беспредельной, однородной по всем направлениям водной среды, тут, действительно, не много поводов для разнообразия. Но уже совершенно иное дело передвижения по суше, которое ведь совершается в природе не по беговым дорожкам. Здесь и рвы, и буераки, и болотные кочки, и непролазные заросли; здесь и безопасные тропинки, по которым можно трусить рысцой, и полный тайных врагов лес, где необходимо красться без звука, насторожив все свои телерецепторы, и т. д., и т. п. Что же говорить о более сложных двигательных актах, совершенно недоступных рыбе и переполняющих собою жизнь высокоразвитого млекопитающего? Во много раз обострившаяся борьба за жизнь делает его существование полным неожиданностей, а неожиданности требуют способности тут же, дорожа сотою долей секунды, принять правильное двигательное решение и точно, ловко осуществить его. Мы увидим дальше, что это безостановочное возрастание количества незаученных движений и действий опирается на такое же безостановочное развитие совершенно новых, высших отделов головного мозга, главным образом так называемой коры больших полушарий мозга.

Первые зачатки мозговой коры появляются уже у высших пресмыкающихся, но только у высших позвоночных - у млекопитающих - она захватывает решающее преобладание и непрерывно развивается все дальше и дальше. Именно кора больших полушарий есть орган мозга, обладающий неограниченной способностью впитывать в себя личный жизненный опыт животного, запоминать его, со смыслом осваивать и создавать на его основе разовые решения новых, раньше не встречавшихся задач. В плане умственной деятельности эта способность есть сообразительность, сметливость, разум; в плане двигательных актов эту же самую способность мы и называем ловкостью. Недаром нередко про человека, наделенного ярко выраженною ловкостью, говорят: "Какие у него умные движения! Какие умные руки» Мозг вызревает у человеческого младенца этаж за этажом в том самом порядке, в каком они возникали в животном мире. Младенец родится на свет с только-только кончающим свое развитие этажом-уровнем паллидума В - "потолочным" уровнем земноводных. Поэтому ребенок не в состоянии совершать никаких движений, которые выходили бы за пределы скудного списка этого уровня. Дело осложняется еще тем, что более древний и более низко расположенный уровень А, о котором будет рассказано ниже и который управляет движениями и положениями шеи и туловища, не успевает созреть и вступить в строй к моменту рождения. Из-за этого получается прежде всего то, что новорожденный не может владеть основною опорой всего тела - туловищем и шеей, держащей голову, и поэтому не в состоянии воспользоваться и его "динамическими подпорками" - конечностями. Его туловище беспомощно лежит на спине, тяжелое и неподвижное, и все четыре лапки могут совершать только беспорядочные брыкательные движения по всем направлениям вхолостую. А кроме этого имеется и другое осложнение: уровень-этаж В, как уже было сказано, имеет доступ для своих импульсов к двигательным праклеткам спинного мозга, а через них - к мышцам не иначе как "транзитом", через ядра нижележащего уровня А. Поэтому он и сам вынужден дожидаться в бездействии, пока наконец дозреет уровень А и начнет пропускать через себя его двигательные импульсы. Это лишает ребенка синергии, которые несет с собою уровень В, -согласованных целостных движений конечностей и тем более совместной работы всех конечностей. Практически говоря, в течение первых двух-трех месяцев после рождения какая бы то ни было двигательная координация отсутствует. Только к концу первого квартала жизни начинают организовываться правильные совместные движения глаз, повороты со спинки на живот и т. п. Около конца первого полугодия более или менее одновременно вступают в строй: самый нижний уровень А, дающий младенцу слаженное и укрепленное туловище, и.уровень стриатума (СI), который дает ему возможность сидеть, вставать на ножки, стоять, потом ползать на четвереньках (опять биогенетическое воспоминание о наших четвероногих предках!) и, наконец, ходить и бегать. Пирамидная система коры (пдс) запаздывает еще больше. Чувствительные отделы коры вступают в работу гораздо раньше: ребенок начинает и узнавать то, что видит, и понимать обращаемые к нему слова, и находить толк во вкусовых, гастрономических ощущениях. Пдс начинает понемногу проявлять себя на протяжении второго полугодия, вслед за системою стриатума. Это сказывается в том, что ребе-нок научается схватывать то, что он видит перед собою, класть и перекладывать вещи, показывать пальчиком и т. д. К этому же времени относятся и первые односложные осмысленные звуки речи, обычно приказательно-просительные (вроде "дай!"). Движения ручек еще очень неточны, ребенок часто и грубо промахивается, но до этого времени он и вообще не покушался делать такие движения, как схватывание или бросок. Ему и нечем было их делать! Разница между младенцами после и до полугода в отношении этих движений примерно такого же порядка, как разница между обладателем велосипеда, еще едва умеющим ездить на нем, и человеком, вообще не имеющим велосипеда. Итак, обострение борьбы за существование постепенно накапливало все более значительные количества однородных между собою двигательных задач, пока что непосильных животным. Необходимость совладать с ними назревала с течением времени с возрастающею неотвратимостью. Этим усложнившимся двигательным потребностям животное должно было удовлетворить, во что бы то ни стало, если оно не хотело погибнуть. А на пути к такому удовлетворению стояла одна преграда, главная и основная: необходимость овладеть новыми сенсорными коррекциями.

Примерно каждый двадцатый - остеоартроз, каждый десятый - регулярно проявляющиеся , а время от времени или же единично их испытывает более 70% населения. Проблемы с опорно-двигательным аппаратом столь часты в основном по причине безответственного отношения к этому аспекту , в то время как меры профилактики почти не требуют особых усилий.

Что это

Опорно-двигательный аппарат человека - это системно взаимосвязанная совокупность , костей (формирующих скелет) и их сочленений, позволяющая человеку управлять (посредством импульсов, передаваемых через нервную систему мозгом) телом, его статикой и динамикой. Значение опорно-двигательной системы человека сложно переоценить. Человек, чья ОДС не выполняет свои функции, в лучшем случае - инвалид или лежащий пластом паралитик.

Знаете ли вы? Одним из основателей анатомии в ее современном, научном виде был Леонардо да Винчи. Он, наряду с другими учеными и исследователями эпохи Возрождения, проводил вскрытия трупов, чтобы разобраться в строении человеческого тела.

У здорового человека функции ОДА разделяются на механические и биологические.

Основные механические функции

Механические функции связаны с сохранением строения и перемещениями тела в пространстве.

Опорная

Заключается в формировании базиса для остальных частей организма - к скелету крепятся мышцы, ткани и органы. За счет скелета и прикрепленных к нему мышц человек может стоять прямо, его органы сохраняют относительно статичное положение относительно оси симметрии и друг друга.

Защитная

Кости предохраняют наиболее важные внутренние органы от механических повреждений: головной защищен черепом, спинной - позвоночником, внутренние органы грудной клетки ( , легкие и другие) прячутся за ребрами, половые органы закрыты костями таза.

Именно такая защита обеспечивает нам устойчивость к внешним воздействиям, а хорошо тренированные мышцы способны усилить этот эффект.

Знаете ли вы? В момент нашего рождения у нас больше всего костей - 300. Впоследствии некоторые срастаются (и все становятся прочнее) и общее их количество уменьшается до 206.

Двигательная

Наиболее заметная функция опорно-двигательной системы человека. К скелету крепятся создающие мышцы. За счет их сокращений выполняются различные движения: сгибание/разгибание конечностей, ходьба и многое другое.

Собственно, это и является одним из основных отличий представителей биологического царства «Животные» - осознанные и контролируемые перемещения в пространстве.

Рессорная

Смягчение (амортизация) движений за счет строения и положения костей и хрящей.

Обеспечивается как формой костей (например, изгиб стопы, крепкие берцовые кости - эволюционный механизм, наиболее приспособлен для прямохождения и выдерживания веса тела с упором только на одну пару конечностей), так и вспомогательными тканями - хрящи и суставные сумки обеспечивают снижение трения костей в местах их сочленений.

Биологические функции системы

Опорно-двигательной системе также присущи и другие, важные для жизнедеятельности функции.

Кроветворная

Процесс формирования крови происходит в так называемом красном костном мозге, но за счет его местоположения (в трубчатых костях) эту функцию также относят к ОДА.

В красном костном мозге происходит гемопоэз (кроветворение) - создание новых клеток крови, и частично иммунопоэз - созревание клеток, принимающих участие в работе иммунной системы.

Запасающая

В костях скапливается и хранится большое количество необходимых организму веществ, таких как , и . Оттуда они перетекают в другие органы, где и включаются в обменный процесс.

За счет этих веществ обеспечивается прочность костей и их устойчивость к внешним воздействиям, а также скорость срастания после переломов.

Важно! Проблемы с кальцием часто вызваны не недостаточным его потреблением, а быстрым «вымыванием». Этому способствуют такие популярные продукты, как , сладкие газированные напитки и щавелевая кислота. Все это из рациона лучше исключить.

Основные проблемы и травмы ОДА

Хотя формирование опорно-двигательной системы происходит в , ее развитие - процесс, продолжающийся всю .

Причины проблем с ОДА, как и их последствия, могут быть разными:

Неправильная нагрузка (недостаточная либо избыточная).
Воспалительные процессы, поражающие костные ткани, мышцы или хрящи. В зависимости от этиологии и локализации разнится и диагноз.
Нарушения, связанные с обменом веществ, недостатком либо избытком каких-либо элементов.
Механические травмы (ушибы, переломы) и последствия неправильного лечения.

Заболевания опорно-двигательной системы

Заболевания, поражающие нашу опорно-двигательную систему, удручают своим многообразием:

Артрит поражает суставы, может перетекать в артроз.
Инфекции могут поселиться в околосуставной сумке (бурсит), мышцах (миотит), костном мозге (остеомиелит), на крупных суставах (периартрит).
Позвоночник может искривляться, голеностоп - терять тонус.

Важно! При любых болях обращайтесь к врачу! На ранних стадиях заболевания ОДА лечатся простыми и щадящими методами: физио- или мануальная терапия, лечебная . Если болезнь в тяжелой стадии, лечение и реабилитация будут долгими и сложными.

Спортивные травмы

Конечно, при должном «везении», можно упасть и на ровном месте, и при этом сломать себе что-то неожиданное.

Однако, по статистике, наиболее частыми травмами при занятиях спортом являются: растяжения мышц, различные повреждения голени, переломы (в основном страдают ноги) и разрывы (связок, хрящей или сухожилий).

Сохраняем здоровье: как предотвратить неприятности

Чтобы поддерживать организм в тонусе, а ОДА в рабочем и здоровом состоянии, важно знать, какие меры предпринимать для поддержания в норме функций опорно-двигательного аппарата.

Ничего сверхъестественного не требуется:

Здоровый образ жизни.
Сбалансированное питание, богатое кальцием и другими минералами и микроэлементами.
Регулярные физнагрузки, подходящие по возрасту и состоянию здоровья.
Прогулки на солнце (витамин Д) и свежем воздухе.
Поддержание оптимальной массы тела (ожирение, как и дистрофия - враги ОДА).
Удобное рабочее место.
Регулярные медосмотры.

Как видим, если поддерживать организма в целом, с его системами тоже все будет в порядке. Для этого не обязательно профессионально заниматься спортом.

Достаточно будет не пренебрегать двигательной активностью (в любой удобной вам форме, будь то йога, плавание или обычные прогулки в парке), соблюдать режим дня и поддерживать здоровый рацион питания. Это не так уж и сложно. Не болейте!