2 курс / Нормальная физиология / Anatomiya_i_fiziologiya_detei_i_podrostkov_2007

брана, выстилает изнутри фиброзную мембрану. Со стороны сус­ тавной полости синовиальная мембрана покрыта плоскими эпи­ телиальными клетками, вырабатывающими суставную жидкость (синовию).

Синовиальная жидкость (синовия), поступающая в суставную полость из сосудов внутреннего слоя суставной капсулы, облегча­ ет скольжение покрытых хрящом суставных поверхностей. Эта жидкость смачивает соприкасающиеся поверхности суставных хря­ щей, устраняя трение одного о другое.

Суставная капсула укрепляется связками — толстыми пучками плотной волокнистой соединительной ткани, которые прикреп­ ляются своими концами к сочленяющимся костям. Связки не толь­ ко укрепляют суставы, они направляют и ограничивают движе­ ния, препятствуя «переразгибанию» суставов.

Классификация суставов

Суставы различают по их строению, количеству сочленяющих­ ся костей и форме суставных поверхностей, а также по количе­ ству осей вращения. По числу костей суставы делятся на простые и сложные.

Простые суставы образованы двумя костями (например, пле­ чевой, тазобедренный суставы). В образовании сложных суставов участвуют три и более костей (например, локтевой, коленный суставы).

Выделяют также комплексные и комбинированные суставы. У комплексных суставов между сочленяющимися костями име­ ются хрящевой диск или мениск (хрящевые пластинки различ­ ной формы и толщины), которые разделяют полость сустава на две части (например, у грудино-ключичного и коленного суста­ вов). Диски или мениски выравнивают несоответствия суставных поверхностей сочленяющихся костей.

Комбинированный сустав представляет собой два анатомичес­ ки изолированных сустава, действующих вместе (например, пра­ вый и левый височно-нижнечелюстные суставы).

По форме суставных поверхностей и числу осей вращения раз­ личают суставы одноосные, двуосные и многоосные (рис. 18). Фор­ ма сустава определяет количество осей вращения. Одна ось имеется у суставов цилиндрической формы и их разновидностей (блоко­ видный, винтообразный суставы). Это одноосные суставы. Напри­ мер, верхний и нижний лучелоктевые суставы. Две оси вращения имеется у двуосных суставов. Это эллипсоидный, мыщелковый, седловидный суставы. Например, лучезапястный, атлантозатылоч-

80

ный суставы, сустав у основания большого пальца кисти. Три оси движения имеются у шаровидных суставов. Это трехосные, или мно­ гоосные, суставы (например, пле­ чевой сустав). У суставов шаро­ видной формы движения могут выполняться вокруг множества осей. К шаровидным суставам относятся также плоские суставы, суставную поверхность которых можно рассмат­ ривать как малую часть поверхности большого шара.

Подвижность в суставах, размах и направление движений зависят от строения сочленяющихся поверхно­ стей (размер, форма, кривизна сус­ тавных поверхностей). Движения в суставах совершаются вокруг различ­ ных осей: поперечной (фронталь­ ной), переднезадней (сагиттальной), продольной (вдоль сочленяющихся костей). Вокруг фронтальной оси выполняются сгибание и разгибание, вокруг сагиттальной оси — отведе­ ние (от туловища) — приведение (к туловищу); вокруг продольной оси — вращение. Размах, величина движе­ ний в суставах зависят от разности угловых величин суставных поверх­ ностей, которые выражаются в гра­ дусах. На размах движений в суставах влияют натяжение суставной капсу­ лы, количество и расположение свя­ зок, мышцы, действующие на сус­ тавы. Они могут тормозить или ограничивать движения в суставах.

Рис. 18. Суставные поверхности. Суставы:

А — блоковидный; Б — эллип­ соидный; В — седловидный; Г — шаровидный

Возрастные и функциональные изменения соединений костей

Суставы (синовиальные соединения) начинают формировать­ ся на 6—11-й неделе эмбрионального развития. В этот период

81

начинают образовываться суставные поверхности сочленяющих­ ся костей, суставная полость и другие элементы сустава. Между двумя формирующимися костями разрыхляется эмбриональная соединительная ткань, на месте которой позже образуется сустав­ ная полость.

У новорожденных уже имеются все анатомические элементы сустава. Однако эпифизы сочленяющихся костей состоят из хряща. Энхондральное окостенение большинства эпифизов начинается после рождения ребенка (1—2-й годы жизни) и продолжается до юношеского возраста. В возрасте 6— 10 лет наблюдается усложне­ ние в строении суставной капсулы, увеличивается количество ворсинок и складок синовиальной мембраны, происходит фор­ мирование сосудистых сетей и нервных окончаний синовиальной мембраны. В фиброзной мембране суставной капсулы у детей с 3 до 8 лет увеличивается количество коллагеновых волокон, которые сильно утолщаются, обеспечивая ее прочность. Окончательное формирование всех элементов суставов заканчивается в возрасте 13—16 лет. В условиях нормальной физиологический деятельности суставы долго сохраняют неизменный объем движений и мало под­ вергаются старению. Движения, занятия физкультурой и спортом сохраняют форму и подвижность суставов. При длительных и чрез­ мерных нагрузках (механических), а также с возрастом в строении и функциях суставов появляются изменения: истончается и дефор­ мируется суставной хрящ, уменьшается его пружинящие свойства, склерозируются фиброзная мембрана суставной капсулы и связки, по периферии суставных поверхностей образуются костные высту­ пы — остеофиты. Происходящие анатомические изменения приво­ дят к функциональным изменениям, к ограничению подвижности и уменьшению размаха движений.

В о п р о с ы д л я п о в т о р е н и я и с а м о к о н т р о л я :

1.Приведите существенную классификацию соединений костей.

2.Назовите известные вам виды непрерывных соединений и опишите строение каждого из них.

3.Перечислите обязательные элементы сустава.

4.Расскажите о классификации суставов по количеству образующих их костей, форме суставных поверхностей и другим признакам.

5.От каких особенностей строения суставов зависят их подвижность, направления и размах движений?

6.Опишите строение суставной капсулы, объясните ее функции.

7.Какие особенности строения суставного хряща обеспечивают его пружинящие свойства?

8.В каком возрасте у человека заканчивается формирование суставов?

82

КОСТИ ТУЛОВИЩА И ИХ СОЕДИНЕНИЯ

Скелет туловища образован позвоночным столбом, или позво­ ночником, и грудной клеткой.

Позвоночный столб является основным стержнем, костной осью гела и его опорой. Он защищает спинной мозг, составляет часть стенок грудной, брюшной и тазовой полостей и, наконец, уча­ ствует в движении туловища и головы.

Позвоночный столб состоит из отдельных костных сегмен­ тов — позвонков, накладывающихся последовательно один на другой (рис. 19). У позвоночника различают следующие отделы: шейный (7 шейных позвонков); грудной (12 грудных позвонков); поясничный (5 поясничных позвонков); крестцовый (5 крестцо­ вых позвонков); копчиковый (3—5 копчиковых позвонков). Крест­ цовые и копчиковые позвонки срастаются между собой и образу­ ют крестец и копчик. Поэтому у взрослого человека позвоночник состоит из 24 отдельных позвонков, крестца и копчика.

Строение позвонков. Каждый позвонок имеет утолщенную часть — тело, обращенное вперед, и дугу, которая прикрепляется к телу позвонка сзади. Дуга и тело позвонка ограничивают широ­ кое позвоночное отверстие (рис. 20). От дуги позвонка отходят от­ ростки разной величины и направленности. По средней линии от луги назад отходит непарный остистый отросток. В стороны от дуги отходят поперечные отростки, а вверх и вниз направлены парные верхние и нижние суставные отростки.

Шейные позвонки имеют сравнительно небольшое тело, так как они испытывают меньшую нагрузку, чем позвонки других отде­ лов. Поперечные отростки шейных позвонков имеют отверстия, через которые проходит позвоночная артерия. Первый и второй шейные позвонки имеют отличную от других шейных позвонков форму, поскольку они сочленяются с черепом, несут на себе его тяжесть, участвуют в движениях головы.

Грудные позвонки крупнее шейных. На теле поперечных отрост­ ков грудные позвонки имеют реберные ямки, соединяющиеся с головками и бугорками ребер. Остистые отростки грудных позвон­ ков резко наклонены вниз, что препятствует наклону грудного отдела позвоночного столба назад.

Поясничные позвонки отличаются массивностью тел, что связа­ но с большой нагрузкой на них, остистые отростки у них направ­ лены назад.

Крестцовые позвонки в юности срастаются в одну кость — кре­ стец. Это сращение — приспособление к большой нагрузке, кото­ рую несет эта часть скелета.

83

Копчиковые позвонки — остатки исчезнувшего хвоста, они ру­ диментарны и сливаются в одну кость — копчик.

Рис. 19. Позвоночный столб. Вид спереди (А), сзади (Б) и сбоку (В). Отделы: 1 — шейный, II — грудной, III — поясничный, IV — крестцо­ вый, V — копчиковый; 1,3 — шейный и поясничный лордозы; 2, 4 — грудной и крестцовый кифозы; 5 — мыс

84

Рис. 20. Строение грудного позвонка:

А — вид сбоку: 1 — тело позвонка; 2 — верхняя реберная ямка; 3 — верхняя позвоночная вырезка; 4 — верхний суставной отросток; 5 — по­ перечный отросток; 6 — остистый отросток; 7 — нижний суставной отро­ сток; 8 — нижняя позвоночная вырезка; 9 — нижняя реберная ямка. Б — вид сверху: 1 — дуга позвонка; 2 — поперечный отросток; 3 — позво­ ночное отверстие; 4 — верхний суставной отросток; 5 — реберная ямка

поперечного отростка; 6 — остистый отросток

Соединения позвонков. Позвоночный столб

Между телами позвонков, их дугами и отростками имеются раз­ личные соединения. Тела позвонков соединяются между собой с помощью межпозвоночных дисков, построенных из волокнистого хряща. Периферическая часть таких хрящевых дисков представляет собой богатое соединительнотканными волокнами прочное фиб­ розное кольцо, а центральную часть занимает упругое студенистое ядро — остаток спинной струны (хорды). Дуги соседних позвонков соединяются при помощи желтых связок. Они состоят из эласти­ ческой соединительной ткани и поэтому имеют большую упругость. Суставные отростки смежных позвонков образуют межпозвоноч­ ные суставы. Остистые и поперечные отростки соединяются при помощи связок. По задней и передней поверхностям тел позвонков на протяжении всего позвоночника расположены передняя и зад­ няя продольные связки, надежно скрепляющие позвоночный столб в единое целое. Позвоночный столб с черепом соединяется при помощи нескольких суставов и прочных связок, которые обеспе­ чивают большую подвижность головы.

В соединениях позвоночника с черепом принимают участие три кости: затылочная, первый и второй шейные позвонки. Первый

85

позвонок (атлант) соединяется с мыщелками затылочной кости черепа своими верхними суставными ямками. Второй шейный позвонок (осевой) соединяется с первым шейным позвонком боковыми суставными поверхностями, а также при помощи на­ правленного вверх отростка — «зуба». При этом первый шейный позвонок (атлант) вместе с черепом может поворачиваться вок­ руг «зуба» второго шейного позвонка. Эти суставы черепа укреп­ лены несколькими прочными связками.

Позвоночные отверстия, накладываясь одно на другое, обра­ зуют позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг вместе с покрывающими его оболочками.

Позвоночный столб взрослой женщины имеет в длину 60—65 см, у мужчин — 60—70 см, что составляет примерно 2Д длины тела.

Позвоночный столб имеет естественные физиологические изги­ бы. Изгибы, обращенные выпуклостью назад, называются кифоза­ ми (грудной и крестцовый кифозы), а выпуклостью вперед — лор­ дозами (шейный и поясничный лордозы). В лежачем положении тела изгибы немного распрямляются, позвоночник удлиняется. При вертикальном положении, особенно при нагрузках, изгибы по­ звоночного столба выражены более четко. Появляются изгибы позвоночного столба после рождения.

Кроме указанных физиологических изгибов, бывают заметны изгибы, направленные выпуклостью вправо или влево — сколи­ озы. Эти боковые искривления позвоночника появляются обыч­ но из-за неправильного сидения за столом, партой (у школь­ ников).

Таким образом, изгибы позвоночного столба человека явля­ ются приспособлениями для сохранения равновесия при верти­ кальном положении тела и пружинящим механизмом для устра­ нения толчков для тела, головы и головного мозга при ходьбе, прыжках и других резких движениях.

Движения позвоночного столба

У позвоночного столба при действии на него скелетных мышц движения возможны в различных направлениях: сгибание (накло­ ны вперед) и разгибание (выпрямление), отведение и приведе­ ние (наклоны в стороны), скручивание (вращение) и круговые движения.

Сгибание и разгибание происходит вокруг фронтальной оси. Амплитуда этих движений 170—245°. При этом толщина межпоз­ воночных дисков на стороне наклона позвоночного столба умень­ шается, а на противоположной стороне увеличивается.

86

Отведение и приведение позвоночного столба совершается вок­ руг сагиттальной оси. Общий размах движений при наклоне впра­ во и влево составляет около 165°.

Вращение позвоночного столба (повороты вправо и влево) про­ исходит вокруг вертикальной (продольной) оси с общей ампли­ тудой движения около 120°.

Круговое движение позвоночного столба (циркумдукция) пред­ ставляет собой результат последовательного сложения различных других движений позвоночного столба. При этом крестец остается неподвижным, а голова описывает небольшой круг. Позвоночный столб при своем движении очерчивает фигуру в виде конуса.

Объем и направление движений в каждом из отделов (шей­ ный, грудной, поясничный) позвоночного столба неодинаковы. Шейный отдел позвоночного столба является наиболее подвиж­ ным в связи с большой высотой межпозвоночных дисков и рас­ положением суставных поверхностей суставов, позволяющих производить в них скольжение.

Грудной отдел позвоночного столба наименее подвижен, что обусловлено небольшой толщиной межпозвоночных дисков, силь­ ным наклоном книзу остистых отростков, а также наличием со­ единений с ребрами.

В поясничном отделе позвоночного столба амплитуда сгиба­ ния-разгибания достигает 100—110°. Здесь возможны также дви­ жения вокруг сагиттальной оси.

Во всех движениях туловища позвоночный столб принимает участие как единое целое, поэтому степень его подвижности оп­ ределяется особенностями строения всех видов соединений по­ звонков: межпозвоночных дисков, суставов и синдесмозов.

Возрастные особенности позвоночника

Позвоночник новорожденного имеет вид пологой дуги, вогну­ той спереди. Изгибы начинают формироваться только начиная с 3—4-го месяца жизни ребенка, когда он начинает держать голову. Вначале возникает шейный лордоз, обращенный выпуклостью кпереди. Когда ребенок начинает сидеть (4—6-й месяцы жизни), формируется грудной кифоз, обращенный выпуклостью кзади. Позднее появляется поясничный лордоз, также выпуклый кпе­ реди, который образуется в то время, когда ребенок начинает стоять и ходить (9—12-й месяцы после рождения). Одновременно компенсаторно формируется выпуклый кзади крестцовый кифоз. Изгибы позвоночного столба становятся хорошо заметными к 5—6 годам, окончательное их формирование заканчивается к под­ ростковому, юношескому возрасту.

87

При неравномерном развитии мышц правой или левой сторо­ ны тела, неправильном положении учащихся за партой, у спорт­ сменов — как следствие асимметричной работы мышц, могут воз­ никнуть патологические изгибы позвоночника в стороны — сколиозы.

Длина позвоночного столба новорожденного ребенка состав­ ляет 40 % длины его тела, В первые два года длина позвоночника почти удваивается. Различные отделы позвоночного столба ново­ рожденного ребенка растут неравномерно. На первом году жизни быстрее растет поясничный отдел, несколько медленнее — шей­ ный, грудной и крестцовый. Медленнее всего растет копчиковый отдел. К началу периода полового созревания рост позвоночного столба замедляется. Новое ускорение его роста наблюдается у де­ вочек к 12—13 годам, у мальчиков — к 13—14 годам.

Межпозвоночные диски у детей относительно толще, чем у взрослых людей. С возрастом толщина межпозвоночных дисков постепенно уменьшается, они становятся менее эластичными, студенистое ядро уменьшается в размерах. У пожилых людей вслед­ ствие уменьшения толщины межпозвоночных дисков и увеличе­ ния кривизны грудного кифоза длина позвоночного столба умень­ шается на 3—7 см. Наблюдается общее разрежение костного вещества позвонков (остеопороз), обызвествление межпозвоноч­ ных дисков и передней продольной связки. Все это уменьшает рессорные свойства позвоночного столба, а также его подвиж­ ность и крепость.

Грудная клетка

Кости грудной клетки представлены 12 парами ребер и груди­ ной, а также грудными позвонками.

Ребра представляют собой длинные изогнутые костные плас­ тинки, переходящие в переднем отделе в хрящевую часть ребра. Сзади каждое ребро заканчивается утолщенной головкой, соеди­ няющейся с телами соответствующих позвонков. Чуть кпереди от головки имеется бугорок ребра, который образует сустав с попе­ речным отростком позвонка. Вдоль нижнего края ребра, на его внутренней стороне, проходит борозда, в которой располагаются межреберные артерия, вена и нерв. Семь пар верхних ребер (I— VII) передними своими концами достигают грудины. Эти ребра называют истинными ребрами, VIII—X ребра грудины не достига­ ют, они соединяются с вышележащими ребрами Поэтому они получили название ложных ребер. XI и XII ребра заканчиваются в мышцах передней брюшной стенки, их передние концы остаются

свободными. Эти ребра отличаются большой подвижностью. Их называют колеблющимися ребрами.

Грудина представляет собой плоскую кость, у которой выделя­ ют рукоятку, тело и мечевидный отросток. На боковых сторонах грудины имеются ямки для присоединения к ней хрящевых час­ тей ребер.

Грудина, 12 пар ребер и 12 грудных позвонков, соединяясь между собой при помощи суставов, хрящевых соединений и свя­ зок, образуют грудную клетку. У грудной клетки различают 4 стен­ ки: переднюю, заднюю и две боковые, ограничивающие грудную полость. В грудной полости находятся внутренние органы (сердце, легкие, трахея, пищевод), крупные кровеносные сосуды и нервы. Между ребрами имеются межреберные промежутки, занятые межреберными мышцами.

Грудная клетка имеет два отверстия (апертуры) — верхнее и нижнее. Верхняя апертура ограничена по бокам первыми ребра­ ми, спереди — верхним краем рукоятки грудины, сзади — телом первого грудного позвонка. Через верхнюю апертуру проходят тра­ хея, пищевод, сосуды, нервы. Нижняя апертура ограничена ниж­ ними ребрами, спереди — мечевидным отростком грудины, сза­ ди — телом двенадцатого грудного позвонка. Под мечевидным отростком находится подгрудинный угол (его вершина). Боковые стенки этого угла образованы правой и левой реберными дугами в виде соединенных хрящевых концов VII—X ребер. Нижняя апер­ тура грудной клетки значительно больше, чем верхняя. Закрыва­ ющая нижнюю апертуру мышца (диафрагма, грудобрюшная пре­ града) имеет отверстия для прохождения аорты, пищевода, нервов, нижней полой вены.

В зависимости от типа телосложения выделяют три формы грудной клетки. У лиц невысокого роста, низких, коренастых (брахиморфного типа телосложения) грудная клетка короткая, широкая, имеет коническую форму, подгрудинный угод тупой. У высоких людей (долихоморфного типа телосложения) она уд­ линенная, плоская, подгрудинный угол острый. У лиц среднего роста (мезоморфного типа телосложения) грудная клетка имеет цилиндрическую форму. У женщин грудная клетка короче и уже внизу, чем у мужчин.

Грудная клетка может деформироваться при неправильном сидении и некоторых заболеваниях. Так, если школьник, когда пишет, ложится на парту, грудная клетка может сформироваться уплощенной, асимметричной.

Грудная клетка обладает большой прочностью и подвижно­ стью. При дыхании она изменяет свои объем и форму. При вдохе грудина и передние концы ребер поднимаются, увеличивая пе­

89