Тема 2. Анатомія та вікова фізіологія опорно-рухової системи

Лекція 4

ОПОРНО-РУХОВА СИСТЕМА ЛЮДИНИ.

КІСТКИ: ФОРМА, З‘ЄДНАННЯ, БУДОВА, ХІМІЧНИЙ СКЛАД, РІСТ, РОЗВИТОК

План

1. Значення опорно-рухової системи.

2. Форма та з’єднання кісток.

3. Анатомічна будова кістки.

4. Хімічний склад кістки.

5. Вікові особливості та ріст кісток.

Основні поняття:опорно-рухова система, скелет,кістки: довгі трубчасті, плоскі, короткі, змішані; типи з‘єднання кісток, шви, суглоб, зв’язки, остеон, остеоцити, остеобласти, хрящ, хондроцити, хребець.

Значення опорно-рухової системи

Опорно-рухова система забезпечує рух організму в просторі. До системи органів руху й опори відносять сукупність кісток, з‘єднання між ними і скелетні м’язи. Кістки — пасивна частина опорно-рухової системи, а скелетні м’язи — активна, яка приводить кістки у рух.

Скелет виконує функції опори, захисту внутрішніх органів і руху. За допомогою скелета тіло зберігає певну форму. Він забезпечує опору всій масі тіла. До нього прикріплені внутрішні органи. Скелет захищає їх від механічних та інших пошкоджень: наприклад, у черепі розміщуються головний мозок і органи чуттів, у хребті - спинний мозок; груднина і ребра захищають легені і серце. Кістки скелета виконують функцію руху, зумовлену тим, що при скороченні прикріплених до них м‘язів кістки виконують роль важелів.

Скелет бере активну участь в обміні речовин, зокрема в підтриманні на певному рівні мінерального складу крові. Ряд речовин, що входять до складу кісток (кальцій, фосфор, лимонна кислота тощо), у разі потреби легко вступають в обмінні реакції. Кровотворну функцію виконують переважно плоскі кістки, у губчастій тканині яких знаходиться червоний кістковий мозок. Як депо мінеральний солей і мікроелементів, скелет бере участь у мінеральному обміні, а м’язи, депонуючи глікоген, — у вуглеводному обміні.

Форма та з’єднання кісток

В організмі людини налічують понад 220 кісток. За формою кістки поділяються на довгі трубчасті, до яких належить більшість кісток кінцівок (стегнова, плечова та ін.), які мають трубчасту будову; короткі (зап’ясткові, передплеснові), які мають приблизно однакові розміри, плоскі або широкі (лопатка, груднина, кістки кришки черепа), які мають значну довжину і ширину при невеликій товщині; змішані кістки (хребці, потилична, скронева) мають елементи коротких і плоских кісток.

Розрізняють неперервні (нерухомі, напіврухомі) і переривчасті(рухомі) з’єднання кісток, або суглоби.

Неперервні з’єднання кісток -такі з’єднання, в яких між кістками є прошарок сполучної тканини, відсутня щілина або порожнина. Вони мають велику пружність, але обмежену рухливість. Прикладом неперервно нерухомого з’єднання кісток за допомогою сполучнотканинного прошарку є шви (зубчасті, лускаті і плоскі) між кістками черепа (рис.21). Зубчастий шов утворюється між плоскими кістками і сполучає всі кістки черепа, крім скроневої, які з тім’яною кісткою утворюють лускатий шов. Плоскими швами сполучені кістки лицьового черепа.

			Рис.21. Сполучення кісток за допомогою шва: А- частина правої тім‘яної кістки зсередини; Б - частина черепної кришки; 1 - край тім‘яної кістки; 2 - шов між двома тім‘яними кістками; 3 - шов між лобовою і тім‘яними кістками; 4 - шов між потиличною і тім‘яними кістками.

За допомогою хряща сполучені між собою тіла хребців, лобкові кістки таза (рис.22). Такі неперервні з‘єднання кісток напіврухомі, міцні та пружні.

Під час ходьби, бігу, стрибків хрящ діє як амортизатор, пом’якшуючи різні поштовхи, і захищає тіло від струсу.

Рис.22. Сполучення кісток за допомогою хряща:1 - хрящові прокладки між хребцями; 2 - хребці; 3 - м‘язи між хребцями в розслабленому стані.

До неперервного з’єднання кісток належать зв‘язки - товсті пучки, утворені еластичною сполучною тканиною. Зв‘язки прикріплені перехресно від однієї кістки до другої, що сприяє зміцненню суглоба, обмеженню надмірних рухів суглобів. Це запобігає їхнім вивихам.

Рис.23. Схема будови суглоба:1 - суглобова сумка; 2 - синовіальна оболонка; 3 - окістя; 4 і 5 - зчленовані поверхні кісток, вкриті суглобовим хрящем.

Рухомі з’єднання кісток зустрічаються частіше, вони забезпечуються справжніми суглобами. Суглоби - переривчасті з’єднання кісток (рис.23). У таких сполученнях кінець однієї кістки опуклий (суглобова головка), а другий — ввігнутий) (суглобова западина). Суглобові поверхні кісток вкриті шаром гіалінового хряща, який зменшує тертя під час рухів. Кінці кісток, що з’єднуються, замкнуті в суглобову сумку або капсулу. Суглобова порожнина являє собою щілиноподібний простір між покритим хрящем суглобовими поверхнями, який обмежений синовіальною мембраною суглоба і заповнений невеликою кількістю (2-3 мл) в’язкої синовіальної рідини. Ця рідина сприяє повільному ковзанню суглобових поверхонь кісток і усуненню тертя в суглобах. Суглобова порожнина замкнута герметично, тиск у ній нижчий за атмосферний. Тому вологі суглобові поверхні завжди щільно притиснуті одна до одної.

Характер рухів у суглобах в основному визначається формою їх поверхні. Суглобові поверхні за формою різноманітні: кулясті (плечовий, кульшовий), еліпсоподібні (променево-зап’ястковий), циліндричні (променево-ліктьовий), сідловидні, плоскі, блокоподібні тощо (рис.24).

Рис.24. Схема різних форм суглобів: 1 - кулястий; 2 - еліпсоподібний; 3 - сідлоподібний; 4 - плоский; 5 - блокоподібний; 6 - циліндричний.

Залежно від кількості з’єднуваних кісток суглоби поділяють на прості, коли з’єднуються дві кістки (наприклад, фаланги пальців), складні, в яких сполучається більше двох кісток (ліктьовий суглоб), і комбіновані — це два анатомічно самостійних суглоби, об’єднані функціонально (наприклад, приєднання нижньої щелепи до скроневих кісток, а також сполучення ребер до хребта).

Анатомічна будова кістки

Кожна кістка — складний орган, який складається із кісткової тканини. Кістка утворена спеціалізованими клітинами - остеоцитами(від грец. osteon - кістка, kytos - клітина) і волокнами білкової природи, які оточені желеподібним матриксом, що складається з води, мінеральних солей і вуглеводів. Остеоцити розташовуються концентрично, утворюючи колові системи, так звані остеони, які нагадують систему вставлених один в один циліндрів.Усередині остеонів є канал, де проходять кровоносні судини та нерви. Таким чином, структурною одиницею кістки є остеон.

Кістка ззовні вкрита окістям - тонкою, але щільною сполучнотканинною оболонкою, що містить багато кровоносних судин (забезпечують живлення кістки), нервових і лімфатичних закінчень. Її внутрішній шар складається з клітин - остеобластів[4], які ростуть, розмножуються і забезпечують ріст кістки у товщину, а також загоєння її при переломі. До окістя прикріплюються зв’язки і м’язи. Під окістям розташована щільна (компактна) речовина. Стінки діафізів (середня частина кістки - тіло) трубчастих кісток складаються цілком із щільної речовини. Під щільною речовиною в коротких і плоских кістках, а також епіфізах (потовщені кінці довгих кісток - головки) лежить пухка губчаста речовина, що складається з кісткових перекладин. Проміжки між перекладинами заповнені червоним кістковим мозком, який є органом кровотворення. У дітей до трьох років червоний кістковий мозок заповнює всі кістки скелета, в тому числі і порожнини діафізів довгих кісток. Потім він заповнюється жовтим кістковим мозком. Цей процес триває до 15 років.

Епіфізи трубчастих кісток мають суглобову поверхню, вкриту хрящем, яка складається з клітин - хондроцитів (від грец. chondros - хрящ, kytos - клітина). Завдяки хондроцитам кістка росте у довжину.

На поверхні кісток розташовуються бугри, бугорки, борозни, гребні, отвори, де прикріплюються сухожилля м’язів або проходять судинні нерви.

Кісткова тканина не є чимось раз і назавжди сформованим, вона перебуває у стані постійної перебудови, змінюючи свою форму і пропорції у процесі росту або після ушкодження.

Хімічний склад кістки

До хімічного складу кістки входять органічні речовини і неорганічні — мінеральні солі і вода. Висушена і знежиренакістка містить 30% органічних речовин, 60% неорганічних - мінеральних речовин, 10% становить вода. У живомуорганізмі вона містить 50% води, 28% органічних речовин (у тому числі 15% білків і 10% жирів) і 22% неорганічних. Серед органічних речовин кістки — білок осеїн, який надає їй еластичності, волокнистий білок колаген, вуглеводи і багато ферментів.

Мінеральні речовини кістки представлені солями кальцію, фосфору, магнію, виявлено багато мікроелементів (алюміній, фтор, марганець, свинець, стронцій, уран, кобальт, залізо, молібден тощо). Найбільше в ній фосфорнокислого кальцію - понад 50%, вуглекислого кальцію — 10%. Мінеральні речовини надають кістці твердості та міцності.

У дітей у кістковій тканині переважають органічні речовини, тому їхній скелет гнучкий, еластичний, пружний, у зв’язку з чим легко деформується, викривляється при тривалому і важкому навантаженні.

У цілому органічні та мінеральні речовини роблять кістку міцною, твердою і пружною. Міцність кістки також забезпечується її структурою, розташуванням кісткових перекладин губчастої речовини відповідно до напрямку сил тиску і розтягання. Під старість вміст органічних речовин у кістках зменшується, вони стають крихкими і легше ламаються під час падіння, забиття і навіть при різких рухах.