Элементы анатомии и морфологии человека
При большой биологической общности людей внешне все они разные, что объясняется разнообразием анатомических, физиологических, психологических и иных характеристик человека. Подробные данные по анатомо-физиологическим особенностям строения тела человека получают на основе глубоких исследований в области анатомии и морфологии.
Анатомия(от греч. anatome—расчленение, рассечение) — наука о форме и внутреннем строении отдельных органов, систем и организма в целом. Анатомия является составной частью морфологии человека.
Морфология(от греч. morphe—форма, logos—учение) — наука, изучающая закономерности индивидуальной изменчивости организма человека, возрастные изменения размеров и пропорций тела и его отдельных частей. Морфология является частью науки антропологии.
Антропология(от греч. anthropos —человек, logos —учение) — наука о происхождении и эволюции человека, изучающая биологическую природу человека.
Изучение этих наук позволяет определить взаимосвязь между формой и размерами тела и одежды, установить положение характерных антропометрических точек и участков для измерения тела человека, являющихся основой для последующих расчетов конструкции изделия.
Внешние размеры и форма тела человека обусловлены костным скелетом и мышечной системой, образующими опорно-двигательный аппарат. Скелет составляет твердую основу тела человека и состоит из костей, хрящей и связок. Он является пассивной частью двигательного аппарата тела человека и насчитывает 206 костей, 170 из которых —парные.
По форме различают следующие виды костей скелета: длинные или трубчатые, к которым принадлежит большинство костей конечностей; широкие или плоские (кости черепа, грудина, лопатка, ребра, кости таза); короткие (мелкие кости стопы и кисти); смешанные (позвонки, затылочная часть черепа и др.). Различают два вида соединения костей между собой: непрерывное и прерывное. Непрерывное соединение осуществляется посредством хрящей (ребра), костей (крестец и тазовые кости после 16 лет) и мышц (лопатки с позвоночником). Это малоподвижное соединение костей. Прерывное соединение —это подвижное соединение двух или нескольких костей, между которыми имеется щелевидная полость, называемая суставом. Сустав является простым, когда образовано соединение двух костей. Сложный сустав образуется при соединении трех и более костей. Прерывное соединение костей обеспечивает большую подвижность, чем непрерывное. Подвижность суставов зависит от их формы. По форме различают следующие основные виды суставов: шаровидные, эллипсовидные, цилиндрические, блоковидные и плоские, седловидные.
Шаровидные суставы, имеющие три основные оси вращения, являются наиболее подвижными и расположены на границе соединения туловища и конечностей. К ним относятся плечевой и тазобедренный суставы. Эллипсовидные и седловидные суставы являются двухосными и поэтому несколько менее подвижны. Это лучезапястный (эллипсовидный), запястно-пястный и суставы большого пальца (седловидные). Еще меньшую подвижность обеспечивают цилиндрические и блоковидные суставы, которые относятся к одноосным суставам (цилиндрический — сустав между локтевой и лучевой костями; блоковидные суставы — между фалангами пальцев, голеностопный). Плоские суставы наименее подвижны, так как не имеют определенных осей вращения и в них происходит лишь небольшое скольжение одной суставной поверхности по другой (например, суставы между позвонками и мелкими костями стопы и кисти).
Скелет человека состоит из скелета головы (черепа), позвоночного столба, грудной клетки и двух пар поясов конечностей — верхних и нижних (рис. 3.1.).
Рисунок 3.1. Скелет человека: а- вид спереди, б – вид сзади
1- череп, 2 – ребра, 3 – лучевая кость, 4- локтевая кость, 5 – малая берцовая кость, 6 – стопа, 7 – большая берцовая кость, 8 – бедренная кость, 9 – таз, 10 – кисть, 11 – грудная клетка, 12 т- плечевая кость, 13 – ключица, 14 – позвоночный столб, 15 – лопатка.
Опорой скелета является позвоночный столб (рис. 3.2).
Рисунок 3.2. Позвоночный столб.
Он состоит из 33—34 позвонков, между которыми находятся межпозвоночные хрящевые диски, придающие позвоночнику гибкость. Длина позвоночника составляет около 40 % от общей длины тела. Он имеет 5 отделов: 1 — шейный (7 позвонков); 2 — грудной (12 позвонков); 3 —поясничный (5 позвонков); 4 — крестцовый (5 позвонков); 5—копчиковый (4—5 позвонков). Наиболее выступающим позвонком шейного отдела является последний — седьмой, задний остистый отросток которого сильно развит и хорошо прощупывается под кожей. Он служит исходной точкой для снятия ряда измерений с тела человека. Позвоночник имеет в профиль двойную S-образную кривизну с четырьмя изгибами, резче обозначенными у женщин. Изгибы позвоночника определяют в основном осанку фигуры, они отсутствуют у новорожденных, развиваются к 5 годам и окончательно сформировываются к 20 годам. Грудной и крестцовый отделы позвоночника имеют изгибы, направленные назад (кифозы), а шейный и поясничный — вперед (лордозы). Изгибы позвоночника, их характер и величина определяют осанку тела человека, т. е. привычное для него положение тела в позе стоя без напряжения отдельных мышечных групп.
Грудная клетка (рис. 3.3.) образуется из грудного отдела позвоночника сзади, двенадцати пар ребер и грудной кости спереди. По форме грудная клетка напоминает усеченный конус. Величина ее зависит от возраста и пола человека. Как правило, у женщин грудная клетка уже и короче, чем у мужчин. Периметр грудной клетки в основном и определяет ширину изделия. В верхней части грудной кости находится углубление, называемое яремной вырезкой. Середина яремной вырезки определяет положение антропометрической точки — верхнегрудинной, которая служит ориентиром при выполнении ряда измерений тела.
Рисунок 3.3. Грудная клетка.
Череп по сравнению с другими частями скелета имеет сложное строение, что объясняется различным происхождением его частей. Кости черепа прочно соединены друг с другом и многие из них у взрослых полностью срастаются.
Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и свободных конечностей. К костям плечевого пояса относятся лопатки и ключицы. Лопатка—это плоская кость треугольной формы. Лопатки образуют на поверхности спины выпуклость, в значительной степени влияющую на форму спины. Наружный верхний конец лопатки заканчивается так называемым акромиальным отростком. Акромиальный отросток служит антропометрической точкой — плечевой, используемой при снятии некоторых размерных признаков с тела человека. Ключицы спереди соединены с грудной костью и вместе с лопатками определяют ширину плеч и форму грудной клетки.
Свободные верхние конечности состоят из трех отделов: плеча, предплечья и кисти. Верхние конечности образованы следующими костями: плечевой, локтевой, лучевой, костями запястья, пястья и фалангами пальцев. При свободно опущенной руке плечевая кость и кости предплечья на уровне локтя образуют тупой угол, равный в среднем у мужчин 179°, у женщин 164°.
Скелет нижних конечностей состоит из тазового пояса (таза) и двух свободных конечностей (ног). Тазовый пояс образован тазовой костью, сросшейся из подвздошной, седалищной и лобковой. Каждая из костей таза в раннем возрасте самостоятельна, но к 14—16 годам они срастаются. Тазовый пояс женщин по форме и размеру значительно отличается от мужского: он ниже и шире (рис. 3.4.).
Рисунок 3.4. Тазовый пояс: а - мужской, б - женский.
Свободные нижние конечности состоят из трех отделов: бедра, голени и стопы. Они образованы следующими костями: бедренной, надколенником, большеберцовой, малоберцовой и костями стопы.
Внешняя форма тела человека определяется не только строением скелета, но и развитием мускулатуры, величиной и распределением жироотложений. Мышцы являются активной частью двигательного аппарата. Их сокращения позволяют человеку выполнять различные движения. Масса мышц взрослого человека составляет 36—42 % массы тела, а новорожденного — 22 %. Различают мышцы гладкие, образующие стенки внутренних органов, кровеносных сосудов, и поперечно-полосатые, которые облегают скелет снаружи — так называемые скелетные мышцы. Гладкие мышцы относятся к мышцам непроизвольного движения и их сокращение не зависит от воли человека. Скелетные поперечно-полосатые мышцы, за исключением сердечной, являются мышцами произвольного движения. Их сокращения зависят от воли человека. Число скелетных мышц — более 600. По форме они бывают длинными и тонкими, короткими и толстыми, широкими и плоскими. Длинные скелетные мышцы в основном располагаются на конечностях, короткие — между ребрами и позвонками, а широкие — на туловище.
Мышцы состоят из мышечной ткани. Каждая мышца покрыта тонкой соединительной оболочкой — фасцией, которая предохраняет мышцы от трения друг о друга. Начинаются и заканчиваются мышцы сухожилиями, с помощью которых они прикрепляются к костям скелета, суставной сумке или коже. Каждая мышца — это самостоятельный орган, имеющий определенное строение, обильно снабженный кровеносными сосудами и нервными окончаниями. Различают мышцы-синергисты и мышцы-антагонисты. Синергисты — это мышцы, одновременное совместное сокращение которых вызывает определенное движение, например поворот туловища. Мышцы, сокращение которых вызывает противоположные действия, называются антагонистами. Например, одна мышца сгибает голень, а другая ее разгибает.
Поверхностные скелетные мышцы определяют внешнюю форму тела человека (см. рисунок 3.5.).
Рисунок 3.5. Поверхностные скелетные мышцы.