2.1. скелет человека
Кости и их соединения
г
Рие. 12. Схема Строения различных костей скелета. А - длинная, трубчатая (большеберцовая) кость, в среднем отделе надкостница разрезана и отвернута, Б - силовые линии в губчатом веществе различных по форме костей: 1 -большеберцовая кость; 2 - проксимальный эпифиз бедренной кости; 3 -поясничный позвонок; 4 - пяточная кость (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Р., 1989).
образуют в совокупности скелет, выполняющий целый ряд жизненно важных функций: защитную, рессорную и двигательную. Кроме того, кости скелета принимают участие в обмене веществ и кроветворении. Форма костей человеческого скелета может быть самой разнообразной - длинной, короткой, плоской или округлой. Некоторые кости имеют ..внутри заполненные воздухом полости - это уменьшает их вес без снижения прочности (рис. 12). В сухожилиях мышц могут развиваться маленькие округлые дополнительные (сесамовидные)
кости и ее механическим строением. Соли кальция и фосфора придают костям твердость, а ее органические компоненты -упругость и эластичность. С возрастом в костях становится больше кальция, поэтому в старости кости становятся очень хрупкими. По своему строению большая часть костей имеет форму трубок, в центральном канале которых размещается костный мозг, выполняющий кроветворную функцию. У трубчатых костей различают тело и концы -эпифизы. Ближний к голове эпифиз называется проксимальным, а дальний - дис-тальным (см.рис. 12). Трубчатая форма костей придает им прочность, также как и ячеистая структура костной ткани. Стенки костномозговой полости состоят из очень прочной и плотной ткани, а на концах костей имеются такие же прочные утолщения - контрфорсы. Снаружи кость покрыта оболочкой -надкостницей. Она плотно соединяется с веществом кости. Надкостница имеет два слоя. Наружный, плотный слой насыщен сосудами и нервами, а внутренний, костеобразующий слой, содержит особые клетки, которые осуществляют рост кости в толщину. За счет этих клеток происходит также срастание кости при ее переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем ее протяжении, за исключением суставных поверхностей. Рост костей в длину происходит за счет хрящевых частей, расположенных на краях. С возрастом эти «мягкие» зоны постепенно становятся окостенелыми. «Растут» кости примерно до 18-летнего возраста.
Суставы обеспечивают подвижность сочленяющимся костям скелета: головка одной кости соответствует суставной впадине другой. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща - это обеспечивает скольжение суставных поверхностей с очень малым трением. В некоторых суставах, например в коленном, сочленяющиеся поверхности соприкасаются между собой недостаточно плотно. Усиливают сочленение таких суставов дополнительные хрящевые пластины - мениски. Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость -синовию, которая выполняет роль суставной смазки. Укреплены суставы еще и связками.
Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксируют его (рис. 13).
Рис 13. Схематичное строение сустава. 1 - соединяющиеся кости; 2 - суставные хрящи; 3 - суставная полость с суставной жидкостью; 4 - суставная оболочка (капсула); 3 - суставные связки; б - окружающие сустав мышцы.
Чем больше соответствие друг другу сочленяющихся суставных поверхностей (т. е. их конгруэнтность), тем меньше их подвижность. Шаровидные суставы имеют три, яйцевидные и седловидные - две, а блоков ид ные и цилиндрические - лишь одну ось вращения. В плоских суставах, ие имеющих осей вращения, возможно лишь ограниченное скольжение одной суставной поверхности по другой (рис. 14).
Ограничивают подвижность и такие анатомические особенности опорно-двигательного аппарата, как костные выступы, находящиеся на пути движения суставных поверхностей.
Основными направлениями движений, которые обеспечивают суставы, являются: сгибание - разгибание, отведение - приведение, вращение (или ротация), и круговые движения. Вращение какой-либо части конечностей кнаружи называется супинацией, а внутрь - пронацией.
Скелет человека делится на скелет головы, парных (имеющихся с одной и с другой туловища, и конечностей. Он состоит из 86 стороны), и 34 непарных костей. Названия
Рис 14. Виды суставов по форме сочленяющихся поверхностей и числу осей вращения; Одноосные суставы: 1 - голеностопный сустав; 2 - межфаланговые суставы пальцев руки. Цилиндрические суставы: 3 - проксимальный лучелоктевой сустав. Двуосные суставы: 4 - лучеэапястный сустав; 3 - мыщелковый сустав (коленный); 6 - седловидный сустав (запястно-пястный сустав большого пальца). Трехосные суставы: 7 - шаровидный сустав (плечевой); 8 - чашеобразный сустав (тазобедренный); 9- плоский сустав, крестцово-подвздошный (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Р., 1989).
основных костей скелета и их соединений (суставов) известны, пожалуй, большинству людей, поэтому мы посчитали возможным не рассматривать этот вопрос детально, как принято в учебниках анатомии, а ограничиться кратким их описанием и рисунками (см. рис. 15-22).
2.1.1. Скелет головы
Скелет головы называется черепом, который имеет очень сложное строение (рис. 16). Кости, из которых состоит череп, подразделяют на две группы: кости черепа и кости
А Б
Рнс. 15. Скелет человека: А - вид-спереди, Б - вид сзади. 1 - кости мозгового отдела черепа; 2 - кости яйцевого отдела черепа; 3 - шейный отдел позвоночного столба; 4 - ключица; 5 - груднна; 6 - ребра; 7 - лопатка; 8 - грудной отдел позвоночника; 9 - плечевая кость; 10 - локтевая кость; 11 - лучевая кость; 12 - кости кнстн; 13 - поясничный отдел позвоночного столба; 14 - тазовая кость; 15 - подвздошная кость; 16 - лонная кость; 17 - седалищная кость; 18 - крестец; 19 - копчик; 20 - бедренная кость; 21 - чашечка; 22 - большеберцовая кость; 23 - малоберцовая кость; 24 - костн стопы (по Ники-тюку Б. А, Гладышевой А. А,, 1989).
лица. Череп является вместилищем головного мозга и некоторых сенсорных систем: зрительной, слуховой, обонятельной. Кости лица образуют остов, на котором размещаются начальные отделы дыхательной и пищеварительной систем. Все кости черепа соединены между собой неподвижно, за исключением нижней челюсти, которая соединяется подвижно с помощью суставов.
сосцевидная мышца, глазницы, носовая и ротовая полости.
Соотношение продольного и поперечного размеров черепа позволяет судить о его форме: длинной, средней или широкой. Форму лица определяет также соотношение между скуловыми костями и длиной лица -оно может быть от этого соотношения длинным, узким, коротким или широким.
Ряс 16. Кости черепа. 1 - лобная кость; 2 - теменная кость; 3 - затылочная кость; 4 - височная кость; 5 -шиловидный отросток; б - сосцевидный отросток; 7 - наружное слуховое отверстие; 8 - нижняя челюсть; 9 -скуловая кость; 10 - носовая кость; 11 - слезная кость; 12 - клиновидная кость (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Р., 1989).
Верхняя часть черепа (крыша) образована лобной, теменными, затылочной и височными костями. Внутренняя поверхность приспособлена для размещения головного мозга и органов чувств. На лице хорошо видны носовые кости, ниже которых расположена верхняя челюсть. При соединении отдельных частей черепа возникли крупные топографические образования, определяющие внешний вид лица: височные ямки, самый крупный, сосцевидный отросток височной кости, который прощупывается позади ушной раковины, и от которого начинается грудино-ключично-
Для занятий физической культурой и спортом большое значение имеет наличие опорных мест черепа - контрфорсов. Эти образования смягчают толчки и сотрясения, например, при беге, прыжках, спортивных играх, занятиях боксом, борьбой, рукопашным боем.
Непосредственно с туловищем череп соединяется с помощью двух первых шейных позвонков (атланта и осевого), которые образуют парные суставы с затылочной костью черепа.
2.12. Скелет туловища
В скелете туловища различают позвоночный столб и грудную клетку.
Позвоночный столб (рис. 17) является как бы осью скелета. Он состоит из 24 отдельных позвонков (7 шейных, 12 грудных и 5 поясничных), крестца (пять сросшихся позвонков) и копчика (также сросшиеся 4-5 позвонков). Каждый позвонок состоит из массивного тела и расположенной сзади него дуги с отходящими отростками, служащими для прикрепления связок и мышц. Между телами позвонков расположены хрящевидные, упругие межпозвоночные диски, выполняющие амортизационную функцию и придающие позвоночнику определенную упругость. Тела и дуги позвонков образуют спинномозговой канал, где расположен спинной мозг человека.
Дуги и отростки позвонков соединяются между собой связками. По своей прочности они часто превышают прочность кости. Междуговые связки очень эластичны, могут растягиваться до 50\% своей длины и не ограничивают сгибание и разгибание позво-
А Б В
Рис 17. Позвоночный столб. А - вид справа, Б - вид спереди, В - вид сзади. I - шейные позвонки; П - грудные позвонки; Ш - поясничные позвонки; IV - крестец; V - копчик. 1 - первый шейный позвонок (атлант); 2 - второй шейный, осевой позвонок; 3 - тела позвонков; 4 - поперечные отростки позвонков; 5 - остистые отростки позвонков (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Рч 1989).
ночника. А вот продольные связки позвоночника достаточно сильно ограничивают его движения вперед и назад, так как их растяжимость не превышает 10\% от исходной длины. Тормозят движение вперед и наклоны в, стороны также и межостистые и межпоперечные связки. Между суставными отростками сочленяющихся позвонков имеются межпозвоночные суставы, обеспечивающие подвижность позвоночника. Неодинаковая форма этих суставов в шейном, грудном и поясничном отделах определяет различную степень их подвижности. Межпозвоночные диски увеличивают подвижность позвоночника: чем больше их толщина, тем выше гибкость.
Размах движений позвоночника при сгибании (наклоне вперед) больше, чем при разгибании (наклоне назад), так как этому препятствуют остистые отростки позвонков и натяжение связок. Вокруг поперечной оси возможны движения во всех отделах позвоночного столба, но с различной амплитудой: больше в шейном и поясничном, а меньше в грудном. При фиксированном тазе и ногах, а также в верхней опоре возможно скручивание позвоночника.
На своем протяжении позвоночник имеет несколько изгибов. В шейном и поясничном отделах изгибы направлены вперед - это шейный и поясничный лордозы. В грудном и в крестцовом отделах изгибы направлены назад - это грудной и крестцовый кифозы. Эти изгибы несут рессорную функцию, смягчают толчки и сотрясения, облегчают сохранение равновесия, повышают подвижность грудной клетки и увеличивают ее емкость.
Если изгибы позвоночного столба выражены очень сильно, или он чрезмерно выпрямлен, а также при искривлениях в сторону (сколиозах) подвижность грудной клетки уменьшается (рис. 18). Вместе с тем, у правшей зачастую наблюдается так называемый физиологический сколиоз, - незначительная изогнутость позвоночника в правую сторону, а у левшей - в левую. Плоская или округлая («горбатая») спина, как правило, свидетельствуют о слабости мышц спины. Обычно это имеет место у подростков и молодых людей, проводящих много времени за книгой с нарушением осанки - опущенной
на грудь головой. Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упражнениями, упражнениями на растягивание и занятиями плаванием.
Рис 18. Формы спины (А) и виды сколиозов (Б): 1 - нормальная спина; 2 - круглая; 3 - плоская; 4 - кругловог-нутая; 5 - правосторонний сколиоз; б - левосторонний; 7,8 - S-образный.
Грудная клетка выполняет защитную функцию для внутренних органов и состоит из грудины, 12 пар ребер и их соединений (рис. 19). На грудине, имеющей форму меча, различают рукоятку, тело и мечевидный отросток. Спереди ребра прикрепляются своими хрящевидными концами к грудине (рис. 20), причем VI-X ребра прикрепляются к хрящам вышележащих ребер, а не к грудине, а нижние два ребра находятся среди мышц. Сзади ребра соединяются с грудными позвонками с помощью суставов, а между собой - связками и мышцами. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания. В полости грудной клетки расположены органы кровообращения и дыхания: сердце, легкие, бронхи, трахея, крупные сосуды, нервы, а также проходит пищевод. Снизу грудная полость отделяется от брюшной попоет диафрагмой.
2.13. Скелет верхней конечности
Верхние конечности соединяются с туловищем с помощью плечевого сустава, лопатки и ключицы. Лопатка и ключица составляют плечевой пояс (рис. 21). Он напоминает форму эллипса. Верхний наружный край лопатки заканчивается суставным углублением, в которое входит головка плечевой кости, образуя сустав.
Руки в плечевом суставе имеют высокую подвижность, так как его конгруэнтность незначительна, капсула сустава тонкая и свободная, а связок почти нет. Поэтому в плечевом суставе возможны частые (называемые привычными) вывихи и повреждения.
Укрепляют этот сустав небольшая клюво-плечевая связка, которая вплетается в суставную капсулу, клювовидно-акромиальная связка (в' виде широкой сухожильной пластинки, укрепляющей верхний свод сустава), сухожилие длинной головки бицепса плеча (которое, проходя в полость сустава, притягивает к суставной впадине лопатки головку плечевой кости), а также окружающие сустав мышцы. Увеличивает подвижность верхней конечности и грудино-ключичный сустав.
Ключица (рис. 21) одним своим концом присоединяется к лопатке, а другим - к верхнему краю грудины, образуя суставные соединения с лопаткой и грудиной (акромиально-ключичный и грудино-ключичный суставы рис. 19, 21). Ключица обеспечивает свободу и
Рис 19. Грудная клетка (вид спереди): 1 - ребра; 2 - рукоятка грудины; 3 - тело грудины; 4 - мечевидный отросток; 5 -позвоночный столб (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Р., 1989).
разнообразие движений верхней конечности, удерживая ее в некотором отдалении от туловища. А лопатка, соединяясь с плечевой костью, служит опорой для верхней конечности. Благодаря плечевому поясу, верхняя конечность находится как бы в подвешенном состоянии позади линии вертикальной оси тела, что помогает сохранять равновесие тела в вертикальном положении.
ставе возможно сгибание и разгибание предплечья, а также супинация и пронация. Отведение и приведение возможно только при согнутом положении руки.
Кисть имеет ладонную и тыльную поверхности. Костная основа кисти состоит из 27 костей. Непосредственно к предплечью примыкает запястье (8 костей), образуя лучезапястный сустав.
Свободную верхнюю конечность составляют плечо, предплечье и кисть, соединенные суставами (рис. 21).
Плечевая кость через локтевой сустав соединяется с предплечьем. В состав предплечья входят две кости: локтевая и лучевая. Локтевая кость расположена на одной стороне с мизинцем, а лучевая - с большим пальцем. Локтевой сустав имеет сложное строение, так как соединяет три кости: плечевую, локтевую и лучевую (рис. 21). В локтевом суставе гораздо меньшая подвижность, чем в плечевом, из-за выраженной конгруэнтности и наличия костного ограничителя в виде отростка локтевой кости, при разгибании предплечья. В этом су-
Луч езапястны й сустав имеет эллипсовидную поверхность и крепкие связки. Форма сустава обеспечивает в нем движения в двух плоскостях: фронтальной и сагиттальной (см.рис. 14). Вместе с тем, в некоторых видах спорта, связанных со специфическими нагрузками (волейбол, гандбол, теннис, рукопашный бой), этот сустав может преобразовываться в процессе тренировки в шаровидный с тремя осями вращения (появляется вертикальная ось).
Среднюю часть кисти составляет пястье (5 костей), а дистальным ее отделом являются пальцы. Благодаря совокупности движений во всех своих суставах, верхняя конечность обладает большим числом степеней свободы, обеспечивая множество манипуляций: от тончайших, выполняемых пальцами, до чисто силовых и сложных, в которых могут быть задействованы мощные мышцы плечевого пояса ъ туловища.
2X4. Скелет нижней конечности
Скелет нижней конечности состоит из пояса нижней конечности (таза) и свободной
Рис 21. Скелет верхней конечности: 1 - тело ключицы; 2 -грудинный конец ключицы, образующий с ней грудино-ключичный сустав; 3 - акромиальный конец ключицы, образующий сустав с акромиальным отростком лопатки; 4 - лопатка; 3 - верхний край лопатки; б - клювовидный отросток лопатки; 7 - внутренний (медиальный) край лопатки; 8 - наружный (латеральный) край лопатки; 9 -верхний угол лопатки; 10 - нижний угол лопатки; 11 -латеральный угол лопатки с суставной впадиной плечевого сустава; 12 - реберная поверхность лопатки; 13 -тело плечевой кости; 14 - головка плечевой кости, образующая плечевой сустав; 13 - большой бугорок; 16 -малый бугорок; 17 - гребни; 18 - дельтовидная бугристость; 19 - мыщелок плечевой кости, образующий локтевой сустав; 20 - локтевая кость; 21 - головка локтевой кости; 22 - лучевая кость; 23 - нижний эпифиз лучевой кости, образующий соединения с локтевой костью и костями запястья; 24 - кости запястья; 25 - кости пястья; 26 - кости пальцев (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Р., 1989).
Рис 22. Скелет нижней конечности: 1 - крестец; 2 - подвздошная кость; 3 - гребень п. к.; 4 - крыло п. к.; 5 - верхняя передняя подвздошная ость; б - седалищная кость; 7 - ветвь с. к.; 8 - седалищный бугор; 9 - лобковая кость; 10 - верхняя ветвь л. к.; 11 - нижняя ветвь л. к.; 12 -головка бедренной кости, образующая с тазовой костью тазобедренный сустав; 13 - шейка б. к.; 14 - большой онтакте
вертел б. к.; 15 - малый вертел б. к.; 16 - тело б. к.; 17 -нижний эпифиз б. к.; 18 - внутренний мыщелок; 19 - наружный мыщелок; 20 - надколенник; 21 - большеберцовая кость, образующая с нижним эпифизом б. к. коленный сустав; 22 - бугристость б.-б. к.; 23 - внутренний мыщелок б.-б. к.; 24 - наружный мыщелок б.-б. к.; 25 -малоберцовая суставная поверхность; 26 - тело б.-б. к.; 27 - нижний эпифиз б.-б. кости, образующий с таранной костью стопы голеностопный сустав; 2& - малоберцовая кость; 29 -таранная кость; 30 - пяточная кость; 31 - кости плюсны; 32 - кости пальцев стопы (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Р., 1989).
Таз образован сращением трех костей -подвздошной, седалищной и лобковой, и соединяет свободную нижнюю конечность со скелетом туловища. Сзади кости таза сращиваются с крестцом. Это соединение имеет форму плоского сустава, укрепленного большим числом связок, размах движений в котором не превышает 7-10 градусов. Таким образом, тазовые кости в соединении с крестцом образуют замкнутое кольцо. По аналогии с плечевым поясом, подвздошная кость соответствует лопатке, лобковая -ключице, а седалищная - клювовидному отростку лопатки. Прочность таза очень велика, он способен выдерживать механическое давление до 2800 кг.
Таз является местом прикрепления ряда мышц, опорой для верхней части тела, принимает участие в движениях туловища и нижних конечностей. В полости таза размещены внутренние органы тела.
В месте сращения всех трех тазовых костей образуется суставная вертлужная впадина, в которую входит головка бедренной кости, образуя тазобедренный сустав.
В тазобедренном суставе (рис. 14, 22) возможно движение бедра по отношению к тазу, а при фиксированном бедре - движение самого таза. Движения таза в тазобедренных суставах чаще осуществляются одновременно сдвижениями в поясничном отделе позвоночника. Здесь возможны наклоны таза вперед-назад (при наклонах туловища вперед и назад) или в сторону, а также незначительное вращение, что наблюдается, например, при выполнении «шпагата».
Подвижность бедра при движении вперед (сгибание) больше, если нога согнута в коленном суставе, так как при этом мощные мышцы задней поверхности бедра находятся в расслабленном состоянии и не препятствуют движениям. При выпрямленной ноге эти мышцы тормозят движение бедра вперед. Отведение (движение в сторону) бедра и его приведение (обратное движение) зависят от положения бедра по отношению к тазобедренному суставу: при параллельных стопах величина движений незначительна; но если стопа несколько развернута в сторону (отведена) и бедро при этом также развернуто кнаружи, то движения совершаются с большей амплитудой. Эти особенности необходимо учитывать, например, при разучивании и выполнении ударов в сторону и вперед в различных видах единоборств.
Нижний эпифиз бедренной кости образует с костями голени - большой и малой берцовыми - сложный по своему строению коленный сустав.
В коленном суставе возможно движение голени назад-вперед, то есть ее сгибание и разгибание. Незначительное вращение голени кнаружи и внутрь возможно лишь тогда, когда она согнута в коленном суставе.
Движения стопой возможны в сторону ее подошвенной поверхности и обратно (сгибание-разгибание). Движение в сторону кнаружи (отведение) более выражено, если стопа согнута. Допустимы незначительные супинация и пронация.
* * *
Правильно организованные занятия физической культурой и спортом не наносят ущерба развитию скелета. Вместе с тем, необходимо помнить, что неправильно построенные тренировки могут привести к перегрузкам опорного аппарата. Однобокость в выборе упражнений также может вызвать деформации скелета.
