Значение опорно-двигательного аппарата. К опорно-двигательному аппарату относятся скелет и скелетные мышцы (цвет табл. II-V). Скелет - это твердый остов, от которого зависит форма тела. Он состоит более чем из 200 костей. Большинство костей соединено друг с другом подвижно, потому их взаимное положение может меняться. Функции мышц - закреплять отдельные части скелета в определенном положении или изменять это положение, т.е. производить движение. Обычно своими концами мышцы прикрепляются к двум соседним костям, причем вокруг каждого подвижного соединения костей находится несколько мышц, что позволяет разнообразить движения. Мышцы - активная, рабочая часть опорно-двигательного аппарата, а кости - его пассивная часть.

Движения человека крайне разнообразны и точны. Выполнение движений, а также поддержание тела в определенном положении и сохранение равновесия обеспечивается точной и строго согласованной работой большого количества мышц.

Опорно-двигательный аппарат выполняет еще и защитную функцию. Кости скелета защищают от ударов и повреждений нежные ткани спинного и головного мозга, сердце, легкие и ряд других органов.

Скелет туловища. В скелете человека различают скелет туловища, скелет конечностей и череп. Основа скелета туловища - позвоночник, состоящий из 33-34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, сросшихся в единую кость - крестец, и 4-5 хвостовых, или копчиковых. В позвонке различают спереди массивное тело, а сзади дугу с несколькими отростками, одни из которых служат для прикрепления мышц, а другие - для соединения с соседними позвонками. В позвоночном канале, образованном отверстиями между телом и дугой позвонков, находится спинной мозг. Копчиковые позвонки - небольшие остатки тел хвостовых позвонков, хорошо развитых у животных.

Позвоночник человека имеет шейный, грудной, поясничный и крестцовый изгибы, которые представляют собой отличительную особенность человека, связанную с вертикальным положением тела. Благодаря этим изгибам центр тяжести тела стоящего человека переносится назад и находится на отвесной линии, проходящей между ступнями ног, ближе к пяткам. Такое положение центра тяжести обеспечивает сохранение равновесия и значительно облегчает ходьбу на двух ногах. Изгибы делают позвоночник более упругим и гибким. При ходьбе, беге, прыжках и всевозможных резких движениях он пружинит и тем самым предохраняет голову, а вместе с ней и мозг от сотрясений.

Грудные позвонки - составная часть грудной клетки. От каждого грудного позвонка отходит по одной паре подвижно соединенных с ним ребер. Передние концы 10 верхних пар ребер при помощи хрящей соединены с грудной костью, или грудиной, причем хрящи 8, 9 и 10-й пар ребер срастаются между собой и присоединяются к хрящам 7-й пары, 11-я и 12-я пары не доходят до грудины и оканчиваются свободно. Грудная клетка защищает от ударов и повреждений легкие, сердце, а также органы верхней части брюшной полости. У человека грудная клетка широкая, но с коротким переднезадним диаметром. Такая форма связана с вертикальным положением тела и облегчает сохранение равновесия.

Конечности. В верхней части спины расположены две плоские кости - лопатки. Каждая лопатка соединяется с ключицей, которая другим своим концом соединена с грудной костью. Лопатки и ключицы образуют пояс верхних конечностей, или плечевой пояс. Наружные углы лопаток соединяются с головками плечевых костей рук.

Пояс нижних конечностей, или тазовый пояс, состоит из крестца и неподвижно соединенных с ним двух тазовых костей, которые спереди также неподвижно соединены друг с другом. Тазовые кости, как и лопатки, имеют круглые впадины, куда входят головки бедренных костей ног. Таз человека шире, чем у животных, и имеет форму чаши. Легко понять, почему это так. У животных брюшные внутренности всем своим весом опираются на стенки живота, а у человека - на тазовые кости. Таким образом, форма таза человека связана с вертикальным положением тела.

Скелеты верхних и нижних конечностей наряду с некоторыми отличиями имеют между собой много общего. В верхней конечности (руке) различают плечевую кость, подвижно соединенную с лопаткой; предплечье, состоящее из двух костей - локтевой и лучевой; кисть, в состав которой входят мелкие кости запястья, пять длинных костей пясти и кости пальцев (две в большом пальце, по три в остальных).

Соответственные части находятся и в нижней конечности (ноге): бедро; две кости голени - большая и малая берцовые; стопа, состоящая из костей предплюсны, плюсны и пальцев. Бедро образует с большой берцовой костью коленный сустав, к которому спереди прилегает небольшая кость - коленная чашечка, предохраняющая коленный сустав от повреждения.

Череп. В черепе различают два основных отдела: мозговой, или черепную коробку, и или кости лица. Мозговой череп образует большую полость, в которой расположен головной мозг. В состав мозгового черепа входят следующие кости: лобная, две теменные, затылочная, две височные, основная и решетчатая. Все они соединены друг с другом неподвижно. Внутри височной кости находится орган слуха, к которому проходит широкое слуховое отверстие. Через большое отверстие затылочной кости полость черепа соединяется с позвоночным каналом. На уровне соединения верхнего шейного позвонка с затылочной костью спинной мозг переходит в головной.

В состав лицевого черепа входят верхняя и нижняя челюсти, скуловые кости,  небные  кости,  сошник,  носовые  кости,  нижние  носовые раковины и

слезные кости. Нижняя челюсть - единственная подвижная кость черепа.

Соединение костей. Различают два основных типа соединения костей - непрерывные и прерывные (цвет. табл. III). При непрерывном соединении кости связаны друг с другом сплошной прослойкой хрящевой или так называемой волокнистой соединительной ткани, что допускает лишь незначительное смещение костей, и то не всегда. Оно полностью отсутствует, если прослойка замещается костной тканью, например при сращении крестцовых позвонков в единую кость - крестец. Неподвижность костей мозгового черепа достигается тем, что многочисленные выступы одной кости входят в соответствующие углубления другой. Такое соединение костей получило название шва.

Соединение костей называют прерывным или суставом, если между ними имеется узкая щель. Каждый сустав*окружен сумкой, состоящей из очень плотной соединительной ткани. В толще сумки и вокруг нее находятся прочные и упругие связки. Края сумки вместе со связками прирастают к костям на некотором расстоянии от их соприкасающихся поверхностей и герметически закрывают полость сустава.

Соприкасающиеся, или суставные, поверхности костей покрыты слоем хрящевой ткани, что значительно уменьшает трение между костями и тем самым облегчает их движения. Уменьшению трения способствует также жидкость, которая постоянно выделяется на внутренней поверхности сумки и действует как смазка. При растягивании в суставе образуется отрицательное давление. Оно препятствует расхождению костей и придает суставу чрезвычайную прочность. Если сумку проколоть, то внутрь войдет воздух и отрицательное давление создаваться не будет. Поэтому сустав с проколотой сумкой значительно менее прочен. При его растягивании кости отходят друг от друга и может произойти их смещение-вывих.

Размах и направление движений зависят от формы суставных поверхностей. Различают одноосные, двухосные и трехосные суставы. Одноосные допускают движения только вокруг одной оси, иными словами, в одной плоскости (например, сгибание и разгибание между костями пальцев); двухосные - вокруг двух осей, или в двух плоскостях, взаимно перпендикулярных (например, сустав между лучевой костью и запястьем). Трехосные суставы обеспечивают движения во всех направлениях - сгибание и разгибание, отведение в сторону и вращение (например, плечевой сустав).

Своеобразные «полусуставы» находятся в позвоночнике. Не менее 1/4 общей длины его шейного, грудного и поясничного отделов составляют расположенные между телами позвонков толстые и упругие хрящевые прокладки, внутри которых имеется полость, заполненная студенистой массой. При сдавливании, например при сокращении мышц позвоночника, хрящевые прокладки сжимаются и позвонки чуть-чуть приближаются друг к другу. По такой же причине, когда человек лежит с расслабленными мышцами, его тело несколько длиннее, чем при стоянии. При сгибании в сторону мышцы сокращаются только с одной стороны позвоночника, поэтому хрящевые прокладки на стороне сгибания сжимаются, а на противоположной стороне растягиваются (рис. 6). Таким образом, позвонки, особенно в области поясницы и шеи, могут наклоняться относительно друг друга. Весь позвоночник в целом дает значительный размах движений и может сгибаться вперед, назад и в стороны. При ходьбе, беге, прыжках прослойки упругого хряща действуют как рессоры, смягчая резкие толчки и предохраняя тело от сотрясения. Это имеет особое значение для сохранности нежной ткани спинного и головного мозга.