ВСТУП.
Одна з функцій людського організму - зміна положення частин тіла, пересування в просторі. Рухи відбуваються за участю кісток, які виконують функції важелів, і скелетних м'язів, які разом з кістками та їх сполуками утворюють опорно-руховий апарат. Кістки і з'єднання кісток складають пасивну частину опорно-рухового апарату, а м'язи, що виконують функції скорочуватися і змінювати положення кісток, - активну частину,
Скелет, skeleton (від грец. Skeletos - висохлий, висушений), являє собою сукупність кісток, що утворюють в тілі людини твердий остов, забезпечує виконання ряду найважливіших функцій.
У навчальних цілях спеціально оброблені, знежирені, висушені (мацерированной) кістки з'єднані один з одним штучно і є навчальним посібником. Такий "сухий" скелет має масу 5-6 кг, що становить 8-10% від маси всього тіла. Кістки живої людини значно важче; їх загальна маса дорівнює 1/5-1/7 маси тіла людини. Скелет і утворюють його кістки, що мають складну будову і хімічний склад, володіють великою міцністю. Вони виконують в організмі функції опори, пересування, захисту, є депо солей кальцію, фосфору та ін
Опорна функція скелету полягає в тому, що кістки підтримують прикріплюються до них м'які тканини (м'язи, фасції та інші органи), беруть участь в утворенні стінок порожнин, в яких містяться внутрішні органи. Без скелета тіло людини, на яке діють сили тяжіння (сили тяжіння), не могло б займати певне положення в просторі. До кісток прикріплюються фасції, зв'язки і т. п., є елементами м'якого кістяка, або м'якого скелета, який також бере участь в утриманні органів біля кісток, що утворюють твердий скелет (остов).
Кістки скелета виконують функції довгих і коротких важелів, що приводяться в рух м'язами. У результаті частини тіла володіють здатністю до пересування.
Скелет утворює вмістилища для життєво важливих органів, захищає їх від зовнішніх впливів. Так, в порожнині черепа перебуває головний мозок, в хребетному каналі - спинний мозок;
Грудна клітина захищає серце, легені, великі судини; кістковий таз - органи статевої та сечової систем і т. д.
Кістки містять значну кількість солей кальцію, фосфору, магнію та інших елементів, які беруть участь у мінеральному обміні. До складу скелета входить більше 200 кісток, з них 33-34 непарні, інші парні; 29 кісток утворюють череп, 26 - хребетний стовп, 25 кісток складають ребра і грудину, 64 кістки утворюють скелет верхніх кінцівок і 62 - скелет нижніх кінцівок.
Хребетний стовп, череп і грудну клітку відносять до осьового скелету, skeleton axiale, кістки верхніх і нижніх кінцівок називають додатковим скелетом, skeleton appendiculare.
КЛАСИФІКАЦІЯ КІСТОК
Кожна кістка, оs, є самостійним органом і складається з кісткової тканини. Зовні кістка вкрита окістям, periosteum, всередині неї в кістковомозкових порожнинах, cavitas medul-lares, знаходиться кістковий мозок. Кістки різноманітні за величиною і формою, займають певне положення в тілі. Для зручності вивчення розрізняють такі групи кісток: довгі (трубчасті), короткі (губчасті), плоскі (широкі), ненормальні (змішані), повітроносні.
Довга (трубчаста) кістку, os longum, має видовжену, циліндричної або тригранної форми середню частину - тіло кістки, діафіз, didphysis (від грец. Dia - між, phyo - росту). Потовщені кінці її називають епіфіза, epiphysis (від грец. Epi-над). Кожен епіфіз має суглобову поверхню, facies articuldris, покриту суглобовим хрящем, яка служить для з'єднання з сусідніми кістками. Ділянка кістки, де діафіз переходить в епіфіз, виділяють як метафиз, metdphysis. Ця ділянка відповідає окостенілу в постнатальному онтогенезі епіфізарного хряща. Трубчасті кістки становлять скелет кінцівок, виконують функції важелів. Виділяють кістки довгі (плечова, стегнова, кістки перед-плечья і гомілки) і короткі (п'ясткові, плеснові, фаланги пальців).
Коротка (губчаста) кістку, os breve, має форму неправильного куба або багатогранника. Такі кістки розташовані в ділянках скелета, де міцність кісток поєднується з рухливістю, - у з'єднаннях між кістками (кістки зап'ястя, передплесна).
Плоскі (широкі) кістки, ossa plana, беруть участь в утворенні порожнин тіла і виконують також функцію захисту (кістки даху черепа, тазові кістки, грудина, ребра). Одночасно вони представляють великі поверхні для прикріплення м'язів.
Ненормальні (змішані) кістки, ossa irregularia, побудовані складно, форма їх різноманітна. Наприклад, тіло хребця за формою (і за будовою) відноситься до губчастим кістках, дуга, відростки - до плоским.
Повітроносні кістки, ossa pneumatica, мають у тілі порожнину, вистелену слизовою оболонкою і заповнену повітрям. До них відносяться деякі кістки черепа: лобова, клиноподібна, решітчаста, верхня щелепа.
На поверхнях кожної кістки є нерівності: тут починаються або прикріплюються м'язи та їх сухожилля, фасції, зв'язки. Ці вивищення, що виступають над поверхнею кістки, називають апофизами (від грец. Apophysis - виріст). До них відносяться: горб, tuber, горбок, tuberculun гребінь, crista, відросток, processus. На ділянці, де м'яз прикріплюється своєї м'ясистої частиною, визначаються поглиблення: яма, fossa або fovea, ямка, ямка, fossula. Поверхні кістки обмежені краями (margo - край). На деяких кістках, до яких прилягає нерв або кровоносна судина, має борозенка, sulcus. У місцях проходження через кістку судини або нерва утворюються канал, candlis, канадець, canallculu. щілину, fissura, вирізка, incisura. На поверхні кожної кістки, особливо з внутрішньої її сторони, видно точкові отвори йдуть в глиб кістки - живильні отвори - foramina nutricia.
Закруглений епіфіз, відмежований від тіла кістки звуженням - шийкою, collum, називають головкою (caput - голова, саpitulum - голівка). Головка звичайно гладка, являє собою покриту суглобовим хрящем суглобову поверхню і служить для утворення суглоба з іншого кісткою. Суглобова поверхня, fades articularis, може бути опукла або увігнута чи має форму піднесення (мищелок-condylus).
БУДОВА КІСТКИ
Міцність кістки (механічні властивості) забезпечується фізико-хімічними єдністю органічних і неорганічних речовин, а також конструкцією кісткової тканини. По міцності кістка порівнюють з деякими металами (мідь, залізо). Переважання в кості органічних речовин (у дітей) забезпечує їй велику пружність, еластичність. При зміні співвідношення у бік переважання неорганічних речовин кістка стає ламкою, тендітної (у людей похилого віку).
Зовнішній шар кістки представлений товстої (в диафизах трубчастих кісток) або тонкої (в епіфізах трубчастих кісток, в губчастих і плоских кістках) платівкою компактного речовини, substantia compacta. Під компактним речовиною розташовується губчатий (трабекулярном) речовина, substantia spongiosa (trabe-cularis), пористе, побудоване з кісткових балок з осередками між ними, що зовні нагадує губку. Малюнок будови кістки добре видно на зрізах (шліфах) кісток. Усередині діафіза трубчастих кісток перебуває костномозговая порожнину, cavitas medullaris, що містить кістковий мозок. Щільна речовина побудовано з пластинчастої кісткової тканини і пронизане системою тонких поживних канальців, одні з яких орієнтовані паралельно поверхні кістки, а в трубчастих кістках - вздовж довгого їх розміру (центральний, або гаверсов, канал), інші, прободающие (канали Фолькмана) - перпендикулярно поверхні . Ці кісткові канальці служать продовженням більш великих поживних каналів, candles nutrlcii (nutriensii), що відкриваються на поверхні кістки у вигляді отворів, один - два з яких бувають досить великими. Через живильні отвори в кістку, в систему її кісткових канальців проникають артерія, нерв і виходить вена.
Стінками центральних каналів служать концентрично розташовані кісткові пластинки у вигляді тонких трубочок, вставлених одна в іншу. Центральний канал з системою концентричних платівок є структурною одиницею кістки отримав назву остеону, або гаверсовой системи. Простори між остеону виконані Інтернейрони проміжними, інтерстиціальними) платівками. Зовнішній шар компактного речовини кістки утворений зовнішніми оточуючими пластинками. Внутрішній шар кістки, що обмежує кісткомозкові порожнину і покритий ендостом, представлений внутрішніми оточуючими пластинками. Остеон і вставні пластинки утворюють компактне кіркова речовина кістки.
Крім суглобових поверхонь, покритих хрящем, зовні кістка вкрита окістям, periosteum. Окістя тонка міцна сполучнотканинна пластинка, яка багата кровоносними і лімфатичними судинами, нервами. У ній можна виділити два шари. Зовнішній шар окістя - волокнистий, внутрішній - паростковий, камбіальний (остеогенних, костеобразующий), прилягає безпосередньо до кісткової тканини. 3а рахунок внутрішнього шару окістя утворюються молоді кісткові клітки (остеобласти), що відкладаються на поверхні кістки.
Таким чином, внаслідок костеобразующих властивостей окістя кістка росте в товщину.
З кісткою окістя міцно зрощена за допомогою прободающих волокон, що йдуть в глиб кістки.
Всередині кістки, в костномозговой порожнини і осередках губчасте речовина знаходиться кістковий мозок. У внутрішньоутробному періоді і в новонароджених у всіх кістках міститься червоний кістковий мозок, medulla ossium rubra, що виконує кровотворну та захисну функції. Він представлений мережею ретикулярних волокон і клітин. У петлях цієї мережі знаходяться молоді і зрілі клітини крові і лімфоїдні елементи. У кістковому мозку розгалужуються нервові волокна і судини. У дорослої людина червоний кістковий мозок міститься тільки в осередках губчастої речовини плоских кісток (кістки черепа, грудина, крила клубових кісток), в губчастих (коротких) кістках, епіфізах трубчастих кісток. У костномозговой порожнини діафізів трубчастих кісток перебуває жовтий кістковий мозок, medulla ossiu fidua, що представляє собою перероджену ретикулярну строму з жировими включеннями. Маса кісткового мозку становить. 4-5% від маси тіла, причому половина - це червоний кістковий мозок, інша - жовтий.
Компактний кісткова речовина, що складається з концентрично розташованих кісткових пластинок, добре розвинене в кістках, що виконують функцію опори і роль важелів (трубчасті кістки). Кістки, які мають значний обсяг і які відчувають навантаження по багатьом напрямкам, складаються переважно з губчастої речовини. Зовні вони мають лише тонку пластинку компактного кісткової речовини (епіфізи трубчастих кісток, короткі (губчасті) кістки).
Губчасту речовину, розташоване між двома пластинками компактної речовини в кістках склепіння черепа, отримало назву проміжного діплое, diploe. Зовнішня пластинка компактного речовини у кісток склепіння черепа досить товста, міцна, а внутрішня - тонка, при ударі легко ламається, утворюючи гострі уламки, тому її називають скляній
платівкою, lamina vitrea. Кісткові перекладини (балки) губчастої речовини розташовані не безладно, а в певних напрямках, по яких кістка зазнає навантаження вигляді стиснення і розтягування. Лінії, відповідні орієнтації кісткових балок і отримали назву кривих стиснення і розтягування, можуть бути спільними для декількох суміжних кісток. Таке розташування кісткових балок під кутом один одному забезпечує рівномірну передачу на кістку тиску або тяги м'язів. Трубчасте і аркове будова кістки обумовлює максимальну міцність при найбільшій легкості і на меншій витраті кісткового матеріалу. Будова кожної кістки відповідає її місця в організмі і призначенням, напрямку сили тяги діючих на неї м'язів. Чим більше навантажена кістка, чим більше діяльність оточуючих її м'язів, тим кістка міцніше. При зменшенні сили діючих на кістку м'язів кістка стає тоншою, слабше.
Кость відрізняється дуже великою пластичністю. При умовах, що змінюються дії на кістку різних сил відбувається перебудова кістки: збільшується чи зменшується кількість остеонів, змінюється їх розташування. Таким чином, тренування, спортивні вправи, фізичне навантаження роби на кістку формотворне вплив, зміцнюють кістки скелета.
При постійній фізичному навантаженні на кістку розвиваєте її робоча гіпертрофія: компактна речовина товщає, костномозговая порожнину звужується. Сидячий спосіб життя, тривалий постільний режим під час хвороби, коли дія м'язів на скелет помітно зменшується, призводять до витончення кістки, ослаблення її. Перебудовується і компактне, і губчасту речовину, яке набуває крупноячеистой будову. Відмічені особливості будови кісток відповідно до професійної приналежністю. Тяга сухожиль, прикрепляющихся кістках в певних місцях, веде до утворення виступів горбів. Прикріплення м'язи до кістки без сухожилля, коли м'язові пучки безпосередньо вплітаються в окістя, утворює на кістки плоску поверхню або навіть ямку.
Вплив дії м'язів обумовлює характерний для кожної кістки рельєф її поверхні і відповідне внутрішню будову.
Перебудова кісткової тканини можлива завдяки одночасному протіканню двох процесів: руйнування старої, кісткової тканини (резорбція) і утворення нових кісткових клітин і міжклітинної речовини. Кость руйнують особливі великі багатоядерні клітини-остеокласти (костеразрушітелі). На місці руйнується кістки формуються нові остеон, нові кісткові балки. У результаті одночасно протікають процесів - резорбції і кісткоутворення - змінюються внутрішню будову, форма, величина кістки. Таким чином, не тільки біологічне начало - (спадковість), а й умови зовнішнього середовища, соціальні фактори впливають на конструкцію кістки. Кость змінюється відповідно до зміни ступеня фізичного навантаження; на будову кісток впливають характер виконуваної роботи і т. д.
Рентгеноанатомія КІСТОК
Кістки скелета можна вивчати у живої людини методом рентгенівського дослідження. Наявність у кістках солей кальцію робить кістки менш "прозорими" для променів Рентгена, ніж навколишні м'які тканини. Внаслідок неоднакового будови кісток, присутності в них більш-менш товстого шару компактного коркового речовини, а досередини від нього губчастої речовини можна побачити і розрізнити кістки на рентгенограмах.
Щільна речовина утворює на рентгенограмі щільну "тінь" у вигляді світлих смуг більшою чи меншою ширини, а губчасте - сетеподобний малюнок, на якому осередки мають вигляд темних плям різних розмірів. У диафизах трубчастих кісток, в середній їх частині, досить товсте компактна речовина дає відповідної ширини "тінь", звужується в сторони епіфізів, де кіркова речовина стає тоншою. Між двома світлими "тінями" коркового речовини видно більш темна широка смуга, відповідна костномозговой порожнини. Щільна речовина губчастих (коротких) і епіфізів трубчастих кісток на рентгенограмах представлено вузької світлою смугою. Досередини від нього видно сіточка губчастої речовини, у напрямку балок якого можна простежити лінії стиснення і розтягування. Різного роду кісткові вмістища, що містять прозорі для рентгенівського випромінювання м'які тканини (наприклад, очниця) або заповнені повітрям порожнини (навколоносові пазухи, порожнину носа), на рентгенограмах мають вигляд великих темних утворень ("прояснення"), обмежених світлими лініями, які відповідають їх кістковим стінок. Борозни на кістках, що утворилися в результаті прилягання кровоносних судин (артерій, вен) або синусів твердої мозкової оболонки, на рентгенограмах представляються більшою чи меншою ширини "просвітленнями" - темними лініями.
У місцях з'єднання кісток один з одним відзначається темна смуга - рентгенівська суглобова щілина, обмежена більш світлими лініями компактного кісткової речовини, що утворює суглобові поверхні. Ширина рентгенівської суглобової щілини залежить від товщини прозорого для рентгенівського випромінювання суглобового хряща. На рентгенограмах можна бачити точки окостеніння і по ним визначити вік, простежити заміщення епіфізарного хряща кістковою тканиною, зрощення частин кістки (поява синостоза).
СПОЛУКИ КІСТОК.
Розділ анатомії, присвячений вченню про з'єднання кісток, називається артрологией (arthrologia, від грец. Arthron - суглоб).
З'єднання кісток об'єднують кістки скелета в єдине ціле. Вони утримують їх один біля одного і забезпечують велику чи меншу рухливість. З'єднання кісток мають різну будову і володіють такими фізичними властивостями, як міцність, пружність, рухливість, що пов'язане з виконуваної ними функцією.
КЛАСИФІКАЦІЯ СПОЛУК КІСТОК
Виділяють три види з'єднань кісток:
1. Безперервні з'єднання, в яких між кістками є прошарок сполучної тканини або хряща. Щілина чи порожнину між соединяющимися кістками відсутня.
2. Перериваним з'єднання, або суглоби (синовіальні з'єднання), характеризуються наявністю між кістками порожнини і синовіальної мембрани, що вистилає зсередини суглобову капсулу.
3. Симфізи, або полусустави, мають невелику щілину в хрящової або сполучнотканинної прошарку між соединяющимися кістками (перехідна форма від безперервних з'єднань до перериваним).
БЕЗПЕРЕРВНІ СПОЛУКИ КІСТОК.
Безперервні сполуки мають велику пружність, міцність і, як правило, обмежену рухливість. У залежності від виду тканини, що з'єднує кістки, виділяють три види безперервних сполук:
фіброзні з'єднання,
синхондрози (хрящові з'єднання)
кісткові з'єднання.
Фіброзні з'єднання, articulationes fibrosae, є міцними сполуками кісток за допомогою щільної волокнистої сполучної тканини. Виділено три види фіброзних сполук: синдесмози, шви і вбивання.
Види з'єднань кісток (схема).
А-суглоб. Б-синдесмоз. По-синхондроз. Г-симфіз (геміартроз). 1 - окістя; 2 - кістка; 3 - волокниста сполучна тканина, 4 - хрящ; 5 - синовіальна мембрана; 6 - фіброзна мембрана; 7 - суглобовий хрящ; 8-суглобова порожнина; 9-щілину в межлобковом диску; 10-межлобковий диск.
Синдесмоз, syndesmosis, утворений сполучною тканиною, колагенові волокна якої зростаються з окістям об'єднуються кісток і переходять в неї без чіткої межі. До синдесмоз відносяться зв'язки і міжкісткові перетинки. Зв'язки, ligamenta, представляють собою товсті пучки або пластини, утворені щільною волокнистою сполучною тканиною. У більшості своїй зв'язки перекидаються від однієї кістки до іншої і підкріплюють перериваним з'єднання (суглоби) або є гальмом, які обмежують їх руху. У хребетному стовпі зустрічаються зв'язки, утворені еластичної сполучної тканиною, яка має жовтуватий колір. Тому такі зв'язки отримали назву жовтих, ligamenta flaua. Жовті зв'язки натягнуті між дугами хребців. Вони розтягуються при згинанні хребетного стовпа кпереди (згинання хребта) і в силу своїх еластичних властивостей знову коротшають, сприяючи розгинанню хребетного стовпа.
Міжкісткові перетинки, membranae interosseae, натягнуті між діафіза довгих трубчастих кісток. Нерідко міжкісткові перетинки, зв'язки служать місцем початку м'язів.
Шов, sutura, - різновид фіброзного з'єднання, в якому між краями об'єднуються кісток є вузька сполучнотканинна прошарок. З'єднання кісток швами зустрічається тільки в черепі. Залежно від конфігурації країв об'єднуються кісток виділяють зубчастий шов, sutura serrata; лускатий шов, sutura squamosa, і плоский шов, sutura plana. У зубчастого шва зазубрені краю однієї кістки входять у проміжки між зубцями краю інший кістки, а прошарком між ними є сполучна тканина. Якщо з'єднуються краю плоских кісток мають косо зрізані поверхні і накладаються один на одного у вигляді луски, то утворюється лускатий шов. У плоских швах з допомогою тонкої сполучнотканинної прошарку з'єднуються між собою рівні краї двох кісток.
Особливим видом фіброзного сполуки є вбивання, gomphosis (наприклад, зубоальвеолярного з'єднання, articulatio dentoalueolaris). Цим терміном позначають з'єднання зуба з кістковою тканиною зубної альвеоли. Між зубом і кісткою є тонкий прошарок сполучної тканини - периодонт, periodontum.
Синхондрози, synchondroses, представляють собою з'єднання кісток за допомогою хрящової тканини. Такі сполуки характеризуються міцністю, малою рухливістю, пружністю, внаслідок еластичних властивостей хряща. Ступінь рухливості кісток і амплітуда пружних рухів у такому з'єднанні залежать від товщини і будови хрящової прошарку між кістками. Якщо хрящ між соединяющимися кістками існує протягом усього життя, то такі синхондрози є постійними. У тих випадках, коли хрящова прошарок між кістками зберігається до певного віку (наприклад, клиновидно-потиличний синхондроз), це тимчасове сполучення, хрящ якого заміщується кістковою тканиною. Таке заміщення кістковою тканиною з'єднання називають кістковим з'єднанням - синостоз, synostosis (BNA).
Перериване, або синовіальної, СПОЛУКИ КІСТОК (СУГЛОБИ)
Синовіальні з'єднання (суглоби), articulationes synoviales, є найбільш досконалими видами з'єднання кісток. Вони відрізняються великою рухливістю, різноманітністю рухів. У кожен суглоб входять суглобові поверхні кісток, вкриті хрящем, суглобова капсула, суглобова порожнина з невеликою кількістю синовіальної рідини. У деяких суглобах є ще допоміжні освіти у вигляді суглобових дисків, менісків і суглобової губи.
Суглобові поверхні, fades articulares, в більшості випадків у зчленовуються кісток відповідають один одному - вони конгруентні (від лат. Congruens - відповідний, співпадаючий). Якщо одна суглобова поверхня опукла (суглобова голівка), то друга, сочленяющаяся з нею, в рівній мірі увігнута (суглобова западина). У деяких суглобах ці поверхні не відповідають один одному або за формою, або по величині (інконгруентной).
Суглобовий хрящ, cartilage articularis, як правило, гіаліновий, в окремих суглобів (скронево-нижньощелепний) - волокнистий, має товщину 0,2-6,0 мм. Він складається з трьох шарів (зон): поверхневого, zona superficialis; проміжного, zоnа intermedia, і глибокого, zоnа profunda. Хрящ згладжує нерівності суглобових поверхонь кісток, при русі амортизує поштовхи. Чим більше навантаження випробовує суглоб під дією сили тяжіння, тим більше товщина суглобових хрящів на зчленовуються поверхнях. Суглобовий хрящ, як правило, рівний, гладкий; постійно зволожений синовіальною рідиною, яка полегшує руху в суглобах. У суглобовому хрящі кровоносних і лімфатичних судин, його харчування здійснюється за рахунок синовіальної рідини.
Суглобова капсула, capsula articularis, прикріплюється до сочленяющимся кістках поблизу країв суглобових по ностей або відступивши на деяку відстань від них; вона міцно зростається з окістям, утворюючи замкнуту суглобову порожнину. Капсула має два шари: зовнішній - фіброзна мембрана, membrana fibrosa (stratum fibrosum), і внутрішній - синовіальна мембрана, membrana synouialis (stratum sunoviale). Фіброзна мембрана товщі і міцніше синовіальної і складається з щільної волокнистої сполучної тканини з переважним поздовжнім напрямком волокон. Місцями фіброзна мембрана утворює потовщення - зв'язки, ligamenta, зміцнюють суглобову сумку. Це капсульні зв'язки, capsularia, якщо вони розташовуються в товщі фіброзної мембрани капсули. Зв'язки можуть розташовуватися поза капсули (не зростаючись з нею), тоді це внекапсульние зв'язки, ligg. extractlaria. Зустрічаються також зв'язки, розташовані в товщі капсули суглоба між її фіброзної і синовіальної мембранами, - внутрікапсульние зв'язки, ligg. intracapsularia. Внутрікапсульние зв'язки з боку порожнини суглоба завжди покриті синовіальною мембраною. Товщина і форма зв'язок залежить від особливостей будови суглоба і діє на нього сили тяжіння. Зв'язки виконують також функцію пасивних гальм, обмежуючи руху в суглобі.
Синовіальна мембрана тонка, покрита плоскими клітинами. Вона зсередини вистилає фіброзну мембрану і триває поверхню кістки, не покриту суглобовим хрящем. Синовіальна мембрана має невеликі вирости, звернені в порожнину суглоба, - синовіальні ворсинки, uilli synouidles, які дуже багаті кровоносними судинами. Ці ворсинки значно збільшують поверхню мембрани. У місцях, де сполучаються поверхні інкогруентни, синовіальна мембрана утворює синовіальні складки, plicae synouialis, більшою чи меншою величини. Найбільш великі синовіальні складки (наприклад, в колінному суглобі) мають виражені скупчення жирової тканини. Внутрішня поверхня суглобної капсули (синовіальна мембрана) завжди зволожена синовіальною рідиною, synovia, яка виділяється синовіальною мембраною разом зі слущивающимися хрящовими і плоскими сполучнотканинними клітинами утворює слизоподібними речовина, змочувальну вкриті хрящем суглобові поверхні і усуває їх тертя одне об одного.
Суглобова порожнина, cavum articulare представляє собою щелевидное простір між покритими хрящем суглобовими поверхнями. Вона обмежена синовіальною мембраною суглобової капсули, містить невелику кількість синовіальної рідини. Форма суглобової порожнини залежить від форми зчленовуються поверхонь, наявності або відсутності всередині суглоба допоміжних утворень (суглобовий диск або меніск) або внутрікапсульних зв'язок.
Суглобові диски і меніски, disci et menisci articulares, - це різної форми хрящові пластинки, які розташовуються між не повністю відповідними один одному (інконгруентной) суглобовими поверхнями. Диск представляє собою зазвичай суцільну пластинку, зрощену по зовнішньому краю з суглобовою капсулою і, як правило, поділяє суглобову порожнину на дві камери (два поверхи). Меніски - це несуцільні хрящові або сполучнотканинні платівки напівмісячної форми, які вклинюються між суглобовими поверхнями.
Диски й меніски здатні зміщуватися при рухах. Вони як би згладжують нерівності зчленовуються поверхонь, роблять їх конгруентними, амортизують струсу і поштовхи при пересуванні.
Суглобова губа, labrum articulare, розташована по краю увігнутою суглобової поверхні, доповнює і поглиблює її (наприклад, в плечовому суглобі). Вона прикріплена своєю основою до краю суглобової поверхні, а внутрішній увігнутій поверхнею звернена в порожнину суглоба.
Синовіальні сумки, bursae synovidles, представляють собою випинання синовіальної мембрани в стоншених ділянках фіброзної мембрани суглоба. Розміри і форма синовіальних сумок різні. Як правило, синовіальні сумки розташовуються між поверхнею кістки і рухомими біля неї сухожиллями окремих м'язів. Сумки усувають тертя одне об одного дотичних сухожиль і кісток.
Біомеханіка СУГЛОБІВ
У суглобах в залежності від будови зчленовуються поверхонь (форма, зігнутість, розмір) руху можуть відбуватися навколо різних осей. У біомеханіки суглобів виділяють наступні осі обертання: фронтальну, сагиттальную і подовжню (вздовж кісток, що зчленовуються). Навколо зазначених осей можливі різні види рухів.
Навколо фронтальної осі виконуються згинання, flexio, і розгинання, extensio. При згинанні один з кісткових важелів рухається щодо іншого навколо осі в такому напрямі, що кут між сочленяющимися кістками зменшується (наприклад, при згинанні в ліктьовому суглобі зменшується кут між плечем і передпліччям). Під час розгинання рух відбувається в зворотному напрямку: кут в суглобі між кістками збільшується (до 180 °) і відбувається випрямлення (кінцівки або тулуба). Навколо сагітальної осі здійснюється приведення, adductio, і відведення, abductio. У разі приведення одна з кісток, що зчленовуються наближається до серединної площини, при відведенні - віддаляється від неї. При обертанні rotatio, кістка обертається в ту чи іншу сторону навколо вільної поздовжньої осі. Круговий рух, circumductio, - це послідовний рух навколо всіх осей, при якому вільна кінець рухається кістки або кінцівки, наприклад, кисть рук описує коло.
Розмах (обсяг) рухів у суглобах залежить перш за все від різниці кутових величин (виражають у кутових градусах) зчленовуються поверхонь. Чим більше ця різниця, тим більше розмах рухів. При майже рівній протяжності суглобових поверхонь обсяг рухів у суглобах незначний. На величину обсягу рухів у суглобах впливають також кількість і розташування зв'язок, що зміцнюють суглоб, положення і ступінь розтяжності м'язів, що оточують суглоб.
КЛАСИФІКАЦІЯ СУГЛОБІВ.
Суглоби відрізняються один від одного числом кісток, що зчленовуються, тобто числом суглобних поверхонь, і формою цих поверхонь. Залежно від числа суглобових поверхонь виділяють простий суглоб, articulatio simplex, утворений тільки двома суглобовими поверхнями, і складний суглоб, artlcuatio composita, утворений трьома і більше суглобовими поверхнями.
Крім того, розрізняють комплексний і комбінований суглоби.
Комплексний суглоб характеризується наявністю між сочленяющимися поверхнями суглобового диска для меніска, який ділить порожнину суглоба на два поверхи.
Комбінований суглоб представлений двома анатомічними ізольованими суглобами, що діють спільно (наприклад, правий і лівий скронево-нижньощелепні суглоби).
Форми суглобових поверхонь нагадують відрізки поверхонь різних геометричних тіл: циліндра, еліпса, кулі. Відповідно до цього розрізняють суглоби за формою суглобових поверхонь: циліндричний, еліпсоїдні кулястий. Зустрічаються і варіанти зазначених форм суглобі. Наприклад, різновидом циліндричного суглоба буде блоковидного суглоб, кулястого-чашевидних і плоский суглоби.
Форма суглобових поверхонь визначає число осей, навколо яких відбувається рух у даному суглобі. Таким чином, виділяють одновісні, двоосні і багатовісні суглоби.
Одноосьові СУГЛОБИ
Блоковидного суглоб, ginglymus. На суглобової поверхні циліндричної форми є кістковий гребінець, а на відповідній суглобової западині - напрямна борозенка. Блоковидного поверхня розташовується поперечно по відношенню до длиннику кісток, що утворюють суглоб. Це, наприклад, міжфалангові суглоби кисті і стопи. Рух у блоковидного суглобі відбувається навколо поперечної осі, розташованої у фронтальній площині. Навколо неї можливі згинання та розгинання. Різновидом блоковидного суглоба є гвинтоподібний суглоб. У ньому гребінець і борозенка суглобових поверхонь розташовуються під кутом до осі обертання суглоба. Рухи в суглобі гвинтоподібно здійснюються навколо поперечної осі (аналогічні рухам у блоковидного суглобі) але з деяким гвинтоподібні зміщенням зчленовуються поверхонь (наприклад, ліктьовий суглоб).
Двуосном СУГЛОБИ
Еліптичний суглоб, articulatio ellipsoidea. Суглобові поверхні за формою являють собою відрізки еліпса у вигляді голівки і відповідної їй ямки. Рухи в суглобі можливі навколо двох взаємно перпендикулярних осей. Прикладом може служити променевозап'ястний суглоб, що має дві осі - фронтальну і сагиттальную. Навколо фронтальної осі відбувається згинання та розгинання, а навколо сагітальної - приведення відведення.
Сідлоподібний суглоб, articulatio sellaris. Утворений взаімозахвативающімі суглобовими поверхнями сідлоподібної форми. Випуклість однієї поверхні відповідає увігнуте інший. Рухи аналогічні рухам у еліпсоїдної суглобі і здійснюються навколо двох взаємно перпендикулярних осей. Приклад - суглоб між п'ясткової кісткою I пальця кисті кісткою-трапецією зап'ястя (art. carpometacdrpea pollicis).
Мищелковий суглоб, articulatio bicondylaris. Опукла суглобова поверхня завжди розташовується на виступаючому округлому відростку, званому виростків, condylus. Цей суглоб являє собою як би перехідну форму від блоковидного до еліпсоїдними, проте, в блоковидного суглобі менше різниця у величині і формі зчленовуються поверхонь, ніж у мищелкового. Останній від еліпсоїдної відрізняється кількістю суглобових голівок: в еліпсоїдної - одна, в мищелкового - дві.
У мищелкового суглобі можливі рухи навколо двох осей Приклад - колінний суглоб: навколо фронтальної осі відбувається, згинання та розгинання, навколо поздовжньої - обертання.
Багатовісних СУГЛОБИ (з трьома осями РУХУ)
Кулястий суглоб, articulatio spheroidea. Опукла суглобова поверхня (головка) має форму кулі, а ввігнута - форму відповідної їй западини. Суглобова западина має менші розміри, ніж голівка, тому рухи в такому суглобі можуть відбуватися вільно і навколо безлічі осей. У кулястих суглобах можливі різні рухи: згинання та розгинання (навколо фронтальної осі), приведення і відведення (навколо сагітальної осі) і обертання (навколо поздовжньої осі). . Внаслідок великої різниці в розмірах зчленовуються поверхонь кулястий суглоб є самим рухомим з усіх суглобів. Приклад - плечовий суглоб.
Чашевидних суглоб, articulatio cotylica. Це різновид кулястого суглоба, різниця лише в глибині суглобової ямки. Остання охоплює головку більше ніж наполовину. Отже, різниця кутових розмірів суглобових поверхонь голівки і западини невелика, що значною мірою обмежує обсяг (розмах) рухів у цьому суглобі. Приклад - тазостегновий суглоб.
Плоский суглоб, articulatio plana. Суглобові поверхні суглоба вигнуті мало і нагадують відрізки (ділянки) поверхні кулі великого діаметру. Рухи в суглобі можуть відбуватися навколо трьох осей, але обсяг їх обмежений унаслідок незначної різниці кривизни і розмірів суглобових поверхонь.
Симфіз.
До симфізом, symphysis, - перехідним з'єднанням - відносяться фіброзні або хрящові з'єднання, в товщі яких є невеликих розмірів порожнину у вигляді вузької щілини. Таке з'єднання зовні не покрито капсулою, а внутрішня поверхня щілини не вистелена синовіальною оболонкою. Перехідні сполуки можуть бути укріплені (посилені) міжкісткові зв'язками. У цих з'єднаннях можливі невеликі зсуви зчленовуються кісток відносно один одного. Симфізи зустрічаються в грудині - симфіз рукоятки грудини, в хребетному стовпі - міжхребетні Симфізи і в тазі - лобковий симфіз.
Взаємодія кісток скелета відбувається завдяки наявності м'язів, що приводять у рух відділи скелета.
Скелетний м'яз - утворена поперечносмугастих м'язовими волокнами. Їх поперечна смугастість зумовлена наявністю чергуються двоякопреломляющих проходить світло дисків - анізотропних, темніших, і однопреломляющих світло - ізотропних, більш світлих. Кожне м'язове волокно складається з недиференційованої цитоплазми, або саркоплазмою, з численними ядрами, яка містить безліч диференційованих поперечно-смугастих міофібрил. Периферія м'язового волокна оточена прозорою оболонкою, або сарколемою, яка містить фібрили колагенової природи. Невеликі групи м'язових волокон оточені сполучнотканинною оболонкою - ендомізіем, endomysium; більші комплекси представлені пучками м'язових волокон, які укладені в пухку сполучну тканину - внутрішня перимизий, perimysium internum; вся м'яз загалом оточена зовнішнім перимизием, perimysium externum.
Всі сполучнотканинні структури м'язи, від сарколеми до зовнішнього перимизия, є продовженням одна одної і безупинно пов'язані між собою. Всю м'яз одягає сполучнотканинний футляр - фасція, fascia.
У більшості м'язів розрізняють черевце, venter, і два кінці, з яких один є початком м'язи і отримує назву головки, caput, а інший, протилежний кінець, називається хвостом м'язи, cauda. У кінців м'язи сполучна тканина утворює соединительнотканное сухожилля, tendo, яким м'яз прикріплюється до кістки. Сухожилля утворені пучками колагенових волокон, які витягнуті по довжині м'язи і розташовуються паралельно один одному. Окремі пучки різного порядку оточені сполучнотканинною оболонкою - ендотендініем, переходить у зовнішню оболонку, що оточує всі сухожилля загалом, - перитендиний, peritendineum.
Плоске сухожилля отримує назву сухожильного розтягування, або апоневроза, aponeurosis. По напрямку м'язових пучків та його відношення до сухожилиям розрізняють три основні типи м'язів: а) паралельний тип - м'язові пучки розташовуються паралельно довгій осі м'яза (наприклад, кравецька м'яз, m. sartorius), б) пір'ястий тип - паралельно йдуть м'язові пучки розташовуються під кутом до длиннику м'язи. Розрізняють м'язи одноперістие, mm. unipennati, м'язові пучки яких прикріплені з одного боку сухожилля (наприклад, довгий згинач великого пальця кисті, m. pleхог pollicis longus); двуперістие м'язи, mm. bipennati, де м'язові пучки прикріплюються по обидва боки сухожилля (наприклад, довгий згинач великого пальця стопи, m. flexor hallucis longus); багатоперових м'язи, mm. multipennati, в яких м'язові пучки у вигляді багатьох перистих груп прилягають один до одного (наприклад, дельтовидная м'яз, m. deltoideus), в) трикутний тип м'язів - м'язові пучки з різних напрямків сходяться до одного спільного концевому сухожилию (наприклад, скроневий м'яз, m . temporalis). Деякі м'язи мають дві або кілька головок. М'яз, що має дві головки, отримує назву двоголового, т. biceps, три головки - триглавої, т. triceps, чотири головки - чотириголового, т. quadriceps. Зустрічаються м'язи, що мають два черевця, розділених проміжним сухожиллям. Такі м'язи отримують назву двубрюшной, mm. digastrici. Деякі м'язи мають на своєму протязі декілька сухожильних перемичок, intersectio tendineae.
До допоміжних апаратів м'язів, що його роботі, відносять фасції, синовіальні і фіброзні піхви сухожиль, синовіальні сумки і сесамовідние кістки.
Фасції, fasciae, утворюють сполучнотканинні футляри, які оточують окремі м'язи або цілі групи м'язів. Фасції є різної протяжності, товщини і шаруватості сполучнотканинні пластини з безліччю колагенових і еластичних волокон, орієнтація яких обумовлена тими функціональними особливостями, які несуть м'яз чи група м'язів, пов'язаних з даною фасцією. У ряді місць фасції, розташовуючись між м'язами як міжм'язової перегородок, septa intermuscularia, зростаються з окістям, утворюючи кістково-фіброзні піхви, до стінок яких прикріплюються м'язи.
Фіброзні піхви сухожиль, vaginae fibrosae tendineae, знаходяться в найбільш рухливих місцях кінцівок в області кисті і стопи, сприяючи ковзанню сухожиль в суворо визначених напрямках. Волокниста сполучна тканина утворює фіброзні і кістково-фіброзні піхви і канали, усередині яких залягають синовіальні піхви. vaginae synoviales tendinum. Кожне синовиальное піхву і двох перехідних один в іншій листків: зовнішнього, париетального, lamina parietalis, зрощеного з внутрішньою поверхнею фіброзного піхви, і внутрішнього, вісцерального, lamina visceralis, зрощеного з зовнішньою оболонкою сухожилля, peritendineum. У місці переходу одного листка на другий утворюється дубликатура, або так звана брижа сухожилля, мезотендиний, mesotendineum, у якій проходять до сухожилию судини і нерви. Звернені один до одного листки синовиального піхви гладкі і змащені синовией, що сприяє ковзанню і вільному руху сухожилля.
Синовіальні сумки, bursae synoviales, є порожнини, заповнені рідиною, вони розташовуються в місцях найбільшої рухливості сухожилля, м'язи, шкіри, сприяючи зменшенню тертя. Сумки, що залягають під сухожиллями м'язів, називаються bursae synoviales subtendinea, а сумки, що знаходяться в тих місцях, де створюється значне тертя між виступає кісткою і покриває її шкірою, bursae synoviales subcutaneae. Деякі сумки, розташовані поблизу суглобів, сполучаються з їх порожниною. Сесамовідние кістки, ossa sesamoideri, являють собою невеликі плоско освіти, що залягають в товщі деяких сухожиль. Одна з поверхонь такий кістки покрита хрящем і зчленовується з суглобовою поверхнею на кістки. Сесамовідние кістки розташовуються поблизу прикріплення сухожилля до кісток і збільшують важіль дії м'язової тяги, а також утримують сухожилля від зустрічі з суглобної поверхнею.
Суглоби, поєднуючи частини тіла людини в одне ціле, в той же час дозволяють здійснювати руху цих частин в значному обсязі. Для характеристики рухів частин тіла та їх переміщення в просторі застосовується поняття ступенів свободи тіла. Вільно переміщається в просторі тіло має шість ступенів свободи, а в закріпленого в одній точці тіла залишаються три ступені. Тіло, закріплене в трьох точках, не рухомий.
Кістки скелета, з'єднані суглобами, утворюють кінематичні ланцюги. Якщо кінематичні ланцюги закінчуються вільно, вони називаються відкритими. Прикладом відкритої кінематичного ланцюга може служити будь-яка кінцівку. Якщо ж кінематичний ланцюг замикається, тобто останній її елемент замикається з першим, вона перетворюється в замкнуту. Замкнута кінематичний ланцюг представлена в з'єднанні ребер з хребтом і грудиною.
Рухливість кінематичних ланцюгів забезпечується роботою м'язів. М'язи, діючи на кістки, обертають їх навколо осей суглобів. Така система являє собою особливий важіль. Прикладом важеля може служити робота м'язів при утриманні голови або тіла в тазостегновому суглобі. Іншим прикладом важеля є утримання вантажу в руці, зігнутою в ліктьовому суглобі. Для рівноваги важеля необхідно, щоб діючі на нього моменти сил були рани по величині і протилежні за знаком. Моментом сили називається добуток сили на його плече. Чим довше одне плече важеля, тим меншу силу треба прикласти для збереження рівноваги в цьому важелі. Інакше кажучи, по "золотому правилу" механіки, якщо на одному плечі важеля є виграш у силі, то на іншому - програш у відстані. У руховому апараті людини м'язи програють в силі, але виграють у далечині. Це створює значні навантаження на кістково-м'язовий апарат, які можуть у кілька разів перевищувати переміщуваний або піднімається вантаж. При різних рухах і положеннях тулуба виникають навантаження на розтяг і кручення. Можливість забезпечення нормальної роботи опорно-рухового апарату забезпечується механічними властивостями тканин. При випробуванні кісткової тканини на стиск і розтяг встановлено, що компактна речовина кістки у п'ять разів міцніше залізобетону і при розтягуванні витримує таке ж бокові напруга, як латунь.
Створювані роботою м'язів сили передаються на кістки за допомогою сухожиль, які облаладают значною міцністю головним чином на розрив. Так ахіллове сухожилля дорослої людини витримує навантаження від 270 - 500 кг.
Велике значення мають біомеханічні дослідження для профілактики деформацій опорно-рухового апарату. Вивчення розподілу навантажень по стопі дозволяє створити раціональну норму. Біомеханічні обгрунтування конструкції меблів формує правильну поставу. Спеціальні стільці, призначені для працівників сидячих професій, дозволяють зменшити навантаження на міжхребцеві диски майже в 2 рази.
Докладне вивчення скелета людини відіграє найважливішу роль у вивченні, лікуванні та запобіганні багатьох хвороб пов'язаних з різними травмами, порушенням розвитку скелета і його функціонування. А правильне харчування і постійні фізичні тренування дозволяють надовго зберегти організм людини сильним і здоровим.