Самостоятельная работа студентов. Одной из функций человеческого организма является изменение положения частей тела, передвижение в пространстве

Одной из функций человеческого организма является изменение положения частей тела, передвижение в пространстве. Движения происходят при участии костей, выполняющих функции рычагов, и скелетных мышц, которые вместе с костями и их соединениями образуют опорно-двигательный аппарат. Кости и соединения костей составляют пассивную часть опорно-двигательного аппарата, а мышцы, способные сокращаться и изменять положение костей, – активную часть.

Скелет состоит из отдельных костей, соединенных между собой при помощи соединительной, хрящевой или костной тканей, вместе с которыми и составляет пассивную часть аппарата движения. В нем различают осевой (скелет туловища иголовы) и добавочный (скелет конечностей) скелет. Число отдельных костей, входящих в состав скелета взрослого человека, более 200, из них 36-40 расположены по средней линии тела и являются непарными, остальные – парные.

Функции скелета можно разделить на механические и биологические. Механические функции скелета проявляются в его способности осуществлять защиту, опору, движение и амортизацию толчков и сотрясений. Биологические функции костной системы связаны с участием скелета в обмене веществ, особенно в минеральном обмене (кости являются депо минеральных солей фосфора, кальция, железа) и в кроветворении. Разберите каждую из указанных функций.

Кость взрослого человека состоит из органических (28% оссеина), неорганических (22% солей, в основном кальция) веществ и воды (50%). Оссеин придает кости эластичность, а соли – твердость. С возрастом количество оссеина в кости уменьшается, а солей увеличивается.

В основу классификации костей заложены следующие виды костей:

1. Длинные и короткие трубчатые кости (плечевые, кости предплечья, бедренные и кости голени). В них выделяют такие части: диафиз (тело), метафизы, проксимальный и дистальный эпифизы, апофизы – возвышения, отростки, бугры поверхности каждой кости.

2. Губчатые кости длинные (ребра и грудина) и короткие (позвонки, кости запястья, предплюсны). Такие кости расположены там, где необходимо обеспечить достаточную прочность и опору при небольшом размахе движений (позвоночный столб, грудная клетка).

3. Плоские кости, формируют стенки полостей, выполняя защитные функции (кости крыши черепа, таза, грудина, рёбра).

4. Смешанные кости – например, позвонок, его тело относится к губчатым костям, отростки и дуги – к плоским костям.

5. Воздухоносные кости (лобная, клиновидная, решетчатая, височная, верхнечелюстные).

Структурной единицей костной ткани является остеон, представляющий собой систему костных пластинок, концентрически расположенных вокруг центрального (гаверсова) канала, содержащего сосуды и нервы. Из остеонов состоят более крупные элементы кости – перекладины костного вещества или трабекулы. Если трабекулы лежат плотно образуется компактное вещество, если рыхло, образуя между собою костные ячейки наподобие губки, то получается губчатое, трабекулярное вещество.

Наружный слой кости представлен толстой (в диафизах трубчатых костей) или тонкой (в эпифизах трубчатых костей, в губчатых и плоских костях) пластинкой компактного вещества. Под компактным веществом располагается губчатое вещество. Компактное вещество хорошо развито в костях, выполняющих преимущественно функцию опоры и движения (например, в диафизах трубчатых костей). В местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и прочность, преобладает губчатое вещество. Такие кости имеют снаружи лишь тонкую пластинку компактного костного вещества (эпифизы трубчатых костей, губчатые кости).Снаружи кость покрыта надкостницей, которая представляет собой тонкую крепкую соединительнотканную пленку, выполняющую защитную и костеобразующую функции. Она состоит из двух слоев: наружного волокнистого (фиброзного) и внутреннего костеобразующего (остеогенного или камбиального). Суставные поверхности кости, свободные от надкостницы, покрывает суставной хрящ. Костные ячейки содержат красный костный мозг – орган кроветворения и биологической защиты организма. Он участвует также в питании, развитии и росте кости. В диафизах трубчатых костей находится желтый костный мозг, а полость в них называется костномозговой. Таким образом, все внутреннее пространство кости заполнено костным мозгом, составляющим неотъемлемую часть кости как органа. Красный костный мозг состоит из ретикулярной ткани, в петлях которой находятся клеточные элементы, имеющие непосредственное отношение к кроветворению (стволовые клетки) и костеобразованию (костесозидатели – остеобласты и костеразрушители – остеокласты). Он пронизан нервами и кровеносными сосудами, питающими, кроме костного мозга, внутренние слои кости. Кровеносные сосуды и кровяные элементы придают костному мозгу красный цвет.Желтый костный мозг обязан своим цветом жировым клеткам, из которых он главным образом и состоит.В период развития и роста организма, когда требуются большая кроветворная и костеобразующая функции, преобладает красный костный мозг (у плодов и новорожденных имеется только красный мозг). По мере роста ребенка красный мозг постепенно замещается желтым, который у взрослых полностью заполняет костномозговую полость трубчатых костей.Таким образом, в понятие кости как органа входят костная ткань, образующая главную массу кости, а также костный мозг, надкостница, суставной хрящ и многочисленные нервы и сосуды.

Благодаря одновременному протеканию двух процессов: разрушению старой, ранее образовавшейся костной ткани, и образованию новых костных клеток и межклеточного вещества перестройка костной ткани протекает в течение всей жизни человека. Важную роль в изучении костной системы играет рентгенологический метод, поскольку позволяет исследовать особенности строения и развития костей непосредственно на живом человеке. В спортивной практике, которая нередко требует постоянного контроля за динамикой развития костной системы спортсменов под влиянием физических нагрузок, рентгенологический метод имеет важное значение.

Стадии развития кости. В процессе развития кость проходит три стадии. В период внутриутробного развития скелет закладывается в виде длинного плотного тяжа клеток, идущего от головного до хвостового конца туловища. Это перепончатая стадия. На 2-м месяце внутриутробного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью, т.е. формируются хрящевые модели будущих костей. Эта стадия развития скелета называется хрящевой. На 3-м месяце внутриутробного развития начинается формирование костного скелета. Процесс замены хрящевой и соединительной тканей костной очень длительный и полностью заканчивается к 20-ти годам, когда организм достигает половой зрелости. Рост плоских костей происходит за счет надкостницы и соединительной ткани швов, рост трубчатых костей в толщину также происходит за счет надкостницы, а в длину – за счет эпифизарных хрящей (метафизов), расположенных между эпифизом и диафизом, и заканчивается у женщин в 17-20 лет, у мужчин – в 18-23 года. В молодом возрасте преобладают процессы костеобразования, в пожилом процессы разрушения кости.

Сроки синостозирования.Для тренеров и преподавателей физического воспитания необходимо знать сроки синостозирования (окостенения), т.к. чрезмерные нагрузки, несоответствие их по объему и интенсивности состоянию двигательного аппарата могут привести к нарушению сроков синостозирования и даже к деформации кости. Например, у юношей-боксеров может искривляться лучевая кость, принимающая на себя нагрузку при ударах в боксе.

Окостенение костей у детей происходит неравномерно. Слияние всех элементов позвонка происходит к 23-26 летнему возрасту; сращение крестцовых позвонков – к 17-25 годам, полное окостенение ключицы, лопаток, плечевой кости и костей предплечья – к 20-25 годам, костей запястья и пясти – к 10-13 годам, фаланг пальцев кисти – к 9-11. При этом окостенение у девочек начинается и заканчивается на 2-3 года раньше, чем у мальчиков. Появление точек окостенения в костях запястья имеет определенную последовательность и часто служит одним из диагностических признаков определения возраста, этапов полового развития, интенсивности роста тела в длину. Срастание отдельных костей таза начинается в 5-6 лет и заканчивается к 20-21 году. Эти сроки необходимо учитывать тренерам, особенно в процессе физического воспитания девочек. При резких прыжках, продолжительном сидении, переносе тяжестей несросшиеся кости таза могут незаметно сместиться и привести к неправильной форме входа в малый таз, что может впоследствии осложнить роды. В большеберцовой и малоберцовой костях полное окостенение эпифизарных хрящей происходит к 20-24 годам, в костях плюсны к 17-21 году у мужчин и к 14-19 годам у женщин, в костях фаланг пальцев к 15-21году. Замещение хрящевой ткани костной в процессе роста и развития кости происходит не полностью. Хрящевая ткань остается на суставных поверхностях костей, в области хрящевого скелета носа, в хрящевой части ребер.

Физические упражнения оказывают большое формообразующее влияние на скелет, изменяя рельеф кости и ее структуру. Если нагрузка распределяется равномерно на кости правой и левой половины тела, то и изменения в костях наблюдаются одинаковые. При неодинаковой нагрузке сильнее изменяется более нагруженная кость. Происходящие в кости изменения повышают механические свойства костей.

При изучении костной системы необходимо использовать следующую схему описания костей:

1. Название кости;

2. Классификационная принадлежность данной кости;

3. Строение кости как органа (части трубчатых и губчатых костей)

4. Анатомические образования кости (бугорки, борозды и др.).

Вопросы итогового контроля:

1. Какие функции выполняет скелет?

2. Химический состав кости и его изменения в различные возрастные периоды.

3. Как построена костная ткань и что является ее структурно-функциональной единицей?

4. Надкостница – строение и роль в организме.

5. Строение кости как органа.

6. Классификация костей.

7. Строение трубчатых костей.

8. Как происходит рост костей в длину и толщину?

9. Возрастные изменения костей, сроки синостозирования.

10. Стадии развития кости.

ТЕМА 4.ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ КОСТЕЙ (ОБЩАЯ АРТРОЛОГИЯ)

Рассматриваемые вопросы. Классификация соединений костей. Непрерывные соединения костей: классификация и характеристика. Прерывные соединения костей, их характеристика. Основные и вспомогательные элементы сустава. Биомеханика суставов. Классификация суставов и их характеристика. Классификация суставов по осям вращения и форме суставных поверхностей, количеству суставных поверхностей.

Учебно-целевые задачи. Дать студентам чёткое представление о соединении костей и их функциональном назначении. Научить студентов умению определять различные виды соединений костей, уметь классифицировать соединения костей по строению, по осям вращения и форме суставных поверхностей, понимать биомеханические особенности соединений, что важно при выполнении различных спортивных движений.

Студент должен знать:общую артрологию, развитие соединений костей, классификацию соединений костей, виды соединений костей (непрерывные, прерывные, симфизы), основные и вспомогательные элементы суставов, биомеханику суставов, классификацию суставов по осям вращения и форме суставных поверхностей, количеству суставных поверхностей и их характеристику.

Студент должен назвать и показать: различные виды соединений (синартрозы, диартрозы, гемиартрозы), виды движений в каждом суставе, примеры видов суставов (простого, сложного, комплексного, комбинированного), правильное функциональное положение изучаемых соединений на скелете. суставные поверхности различной формы и назвать количество осей движения в зависимости от формы суставной поверхности.

Раздел анатомии, посвященный учению о соединениях костей, называется артрологией. Соединения костей объединяют кости скелета в единое целое. Они удерживают их друг возле друга и обеспечивают им большую или меньшую подвижность. Соединения костей имеют различное строение и обладают такими физическими свойствами, как прочность, упругость, подвижность, что связано с выполняемой ими функцией.