Кабанов А. Н., Чабовская А. П. - Анатомия, физиология и гигиена детей дошкольного возраста

Костно-мышечная система, выполняет еше, и защитную функ-цию. Кости скелета защищают от ударов и повреждений нежные ткани спинного и головного мозга, сердце, легкие и ряд других ор"З.Скелет туловища. В скелете человека различают скелет туловища, скелет конечностей и череп (цв. табл. II). 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 (рис. 3) 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 (рис. 4), 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 сптрягрний Грудные позвонки — гпгтяпряя чягт группой клетки (рис. 5)., 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 срастаются между собой и присоединяются к хрящам 7-й пары. 11-я и 12-я пары ребер 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 передне-задним диаметром. Такая форма связана с вертикальным положением тела и облегчает сохранять равновесие. *"* Конечности. В верхней части спины расположены две плоские кости — лопатки; они прикрепляются к позвоночному столбу и к ребрам только при помощи мышц. 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 (рис. 6). 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).

Рис. 4. Позвоночник Рис. 5. Грудная клетка:

/ — позвоночник; 2 — ребра; 3 — хрящевая часть ребер; 4 — грудина.

l->.

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 (цв. табл. II) различают два основных отдела:

мозговой, или черепную коробку, и лицевой, 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.

Лицевой череп образует костный остов верхней части органов дыхания и пищеварения. В его состав входят верхняя и нижняя челюсти, скуловые кости, нёбные кости, сошник, носовые кости. нижние носовые раковины и слезные кости. Нижняя челюсть — единственная подвижная кость черепа.

" Соединения костей. Соединения костей бывают неподвижные, малоподвижные и подвижные, или суставы.

Неподвижное соединение может образоваться путем срастания kqst?&. Тй|В..У ребенка в первые годы его жизни тазовая кость состоит изтрех отдельных костей, соединенных друг с другом прослойками хряща, которые постепенно замещаются костной тканью, и кости срастаются друг с другом. Неподвижность костей мозгового черепа достигается тем, что многочисленные выступы одной кости входят в соответствующие углубления другой. Такое соединение костей получило название шва (рис. 7).

Большинство костей соединено друг с другом подвижно. Небольшая подвижность постигается упругими хрящевыми прокладками между костями.* Такиепрокладки находятсямежду отдельными позвонками. При сокращение мышц эти прокладки сжимаются и позвонки чуть-чугь пр.иближают.сядруг .к другу..Поэтому, 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. 8). Таким образом, ппзнпнки ррп-бенно вобластипоясницы 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 Рис 6 Скелет верхней конечности при положении кисти ладонью вперед (А) и назад (Б) и скелет нижней конечности (В):

/—ключица, 2—лопатка, 3— плечевая кость. 4 — локтевая кость, 5 — лучевая кость; б—запястье; 7 — пясть; 8 — кости пальцев, 9 — тазовая кость, 10 — бедренная кость; И — коленная чашечка, 12 — большая берцовая кость, 13 — малая берцовая кость; И — кости предплюсны; 15 — кости плюсны, 16 — кости пальцев.

имеет особое значение для сохранности нежной ткани спинного и головного мозга.

Г.угтпич натвятптгя подвижные соединения костей, образованные при ппмппти пспбиу гумпк (рис. 9). Суставная сумка состоит из очень плотной соединительной ткани. В толще сумки и вокруг нее находятся прочные и упругие сухожильные связки. Края сумки вместе со связками прирастают к костям на некотором расстоянии от их соприкасающихся поверхностей и герметически закрывают полость суставам Соприкасающиеся, или уставные, поверхности костей покрыты слоем хрящевой ткани, что значительно уменьшает трение между костями и тем сЯМЫм облегчает их движение. Уменьшению трения способствует также жидкость, которая постоянно отделяется 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 проколоть суставную сумку, то внутрь войдет воздух и отрицательное давление создаваться не будет. Поэтому сустав с проколотой сумкой значительно менее прочен. При растягивании такого сустава кости отходят друг от друга, поэтому может произойти их смещение (вывих).

Движения в различных суставах неодинаковы. Одни суставы допускают движения только в одной плоскости (например, сгибание и разгибание); другие позволяют производить движения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (например, не только сгибание и разгибание, но и отведение в сторону); третьи обеспечивают движения в любом направлении (сгибание и разгибание, отведение в сторону и вращение). Размах и направление движений зависят от формы суставных поверхностей (рис. 10).

5. Свойства и развитие костной ткани

Хрящевая и костная ткани. В процессе развития позвоночных животных костный скелет появился не сразу. У предков современных позвоночных скелет был хрящевым. У человеческого зародыша также вначале развивается хрящевой скелет. Уже на 5-й неделе внутриутробного развития на месте будущих костей появляются скопления клеток первичной соединительной ткани. Клетки начинают вырабатывать очень плотное, упругое межклеточное вещество, меняя при этом свой вид. Так образуется хрящевой скелет зародыша.

Снаружи хрящи покрыты оболочкой — надхрящницей. Внутренний слой. надхрящницы состоит из первичной соединительной ткани, которая может превращаться в различные другие виды соединительной ткани, в частности в хрящевую. За счет размножения клеток первичной соединительной ткани хрящи растут как в толщину, так и в длину.

В дальнейшем хрящевая ткань разрушается, а на ее месте образуется костная ткань, т. е. происходит окостенение скелета. Однако большинство костей мозгового и лицевого черепа появляется на месте уплотненной первичной соединительной ткани, т. е. без предварительного образования хряща.

По своим свойствам и строению хрящевая и костная ткани различны. В хрящевой ткани (пв. табл. I) клетки или группы клеток отделены друг от друга полупрозрачным упругим органическим веществом, в котором можно обнаружить тонкие волоконца. Внутри хрящевой ткани нет кровеносных сосудов. Поэтому доставка клеткам питательных веществ затруднена: они лишь в малом количестве проникают через плотное межклеточное вещество.

Рис. 8. Схема <�рящевых прослоек между позвонками:>

/ — утром при сгоянии; 2 — при сгибании туловища в сторону; 3—пр-н ношении тяжести.

Рис. 10. Схемы основных форм суставов:

; — шаровидная форма (движения возможны во всех направлениях); .2 — седло-видная форма (движения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях); J — цилиндрическая форма (движения в одной плоскости).

Рис. 9. Плечевой сустав в разрезе при опущенной (Л) и поднятой (б) руке:

/ — плечевая кость; 2 -'- лопатка; 3 — суставная сумка. 4— покрытая хрящом суставная поверхность костей.

Костная ткань (рис. 11, /), наоборот, богата кровеносными сосудами, которые вместе с нервами расположены в многочисленных каналах. Клетки костной ткани как бы замурованы в твердом межклеточном веществе, состоящем примерно на '/з из органического вещества и на з из неорганических солей — в основном фосфорнокислого кальция и в меньшем количестве углекислого кальция. Органическое вещество кости обусловливает ее упругость, а неорганические соли — твердость.

Сочетанием веществ, обладающих различными свойствами, часто пользуются в технике. Так, обволакивая упругую стальную арматуру твердым, но хрупким бетоном, получают железобетон — один из наиболее прочных и долговечных строительных материалов. По своим свойствам костная ткань подобна железобетону:

в ней роль стальной арматуры играет органическое вещество, а роль бетона — неорганические соли.

Прочность костей необычайно велика. Правда, от сильного удара ломаются даже толстые кости, но они легко выдерживают осторожно положенный на них тяжелый груз. Некоторые кости человеческого тела могут выдержать давление более 1000 кг.

Образование костной ткани. Развитию костной ткани предшествует появление особых клеток, сохранивших свойства первичной соединительной ткани и легко превращающихся в другие виды опорных тканей. Это особые клетки, они быстро размножаются и начинают интенсивно вырабатывать органическое межклеточное вещество, характерное для костной ткани. Они названы остеобластами, т е образователями кости.

Если кость развивается на месте хряща, то очаги окостенения прежде всего появляются на поверхности хрящевой ткани, где скопляются образующиеся в надхрящнице остеобласты.

Одновременно начинается частичное разрушение окружающей хрящевой ткани. В участки разрушения хрящевой ткани прорастают кровеносные сосуды, а с ними внутрь хряща проникают остеобласты. Скапливаясь вдоль еще сохранившихся участков хряща, они образуют костную ткань — костные перекладины. Они растут в различных направлениях, перекрещиваясь и частично соединяясь друг с другом. В промежутках между перекладинами остаются полости, в которых из первичной соединительной ткани образуется костный мозг, богатый кровеносными сосудами. Костная ткань, построенная в виде многочисленных перекладин, получила название губчатой, в отличие от плотной костной ткани, которая образуется на поверхности хряща. Если полости между перекладинами зарастают костной тканью, то губчатая ткань превращается в плотную.

Плотная костная ткань, как и губчатая, хорошо снабжена кровеносными сосудами, через которые костные клетки получают кислород, питательные и минеральные вещества Возможность попадания этих веществ в костные клетки, замурованные в твердом Рис 12 Последовательные этапы окостенения' / — начало окостенения в диафизе, 2 — средняя »iacTb диафиза полностью состоит из кост-вой ткани (по краям—плотной, в середине—губчатой), 3 — начало образования полости в диафизе. 4 — появление очагов окостенения в Эпифизах, 5 и S — хрящевая прокладка (а) между диафизом и эпифизами межклеточном веществе, обеспечивается тончайшими канальцами, густая сеть которых пронизывает сю кость. Костные клетки при помощи многочисленных длинных отростков, находящихся в ка-нальцах, соединяются друг с другом, что облегчает поступление необходимых веществ из тех клеток, которые находятся вблизи кровеносных сосудов (рис. 11, 2) Поэтому костные клетки, в отличие от хрящевых, могут оставаться жизнеспособными в течение многих лет.

Рост костей. Плоские кости, как„ например, большая часть костей мозгового и лицевого черепа, увеличиваются в размерах путем наложения новой костной тканн как на поверхности (рост в толщину), так и по краям. Иначе р»астут длинные кости конечностей, в которых принято различать среднюю часть, или диафиз, и концы кости, или эпифизы. По мере роста такой кости расстояние между эпифизами (т. е. длина диафиза) увеличивается. Это возможно потому, что в течение всего периода роста на границе между диафизом и эпифизами сохраняется прослойка хрящевой ткани.

Сначала костная ткань образуется посредине диафиза—как внутри хряща, так и на его поверхности. Постепенно окостенение распространяется на весь диафиз; значительно позднее островки костной ткани появляются и в эпифизах (рис. 12). Хрящевая прокладка, расположенная между диафизом и эпифизом, подвергается на границе с костной тканью частичному разрушению, но она не исчезает, так как одновременно в центре прокладки происходит образование новых хрящевых клеток.

6. Развитие скелета человека

Скелет новорожденного. Первые островки, или центры, окостенения появляются уже в начале второго месяца внутриутробного развития, а к моменту рождения они отсутствуют только в костях запястья, в некоторых костях предплюсны и в копчике. Многие кости имеют не один, а два или несколько центров окостенения. Так, в позвонке их три, в грудине — шесть, а нередко и больше. Иными словами, будущая кость вначале развивается как несколько отдельных костей, которые впоследствии сливаются воедино. В скелете новорожденного ребенка ептр много уряшрнтх частей/Хрущевыми остаются/эпифизы j т. е. концы длинных костей конечностей. Во многих кос'1'ях сохраняются хрящевые участки между отдельными центрами окостенения.

У новорожденного плоские кости мозгового черепа еще не на всем протяжении соприкасаются друг с другом. Особенно велик промежуток между\ лобной и теменными ростями — так называемый лобный, или большой, родничок, (рис! 13). Он постепенно зарастает в первые годы жизни; как правило, к началу второго года он почти не прощупывается. Промежуток между Ьатылочной и дву-мя теменны ми костя ми (малый родничок) зарастает в течедйе-нер-выхмесяцевжйзни ребенка, а чаще уже к его появлению на свет.

Даже незначительные ушибы не защищенных костью участком гол&вки грудного ребенка могут привести к опасным повреждениям мозговой оболочки и самого мозга. Вот почему надо проявлять особую осторожность при обращении с ребенком первых месяцев жизни, например при купании или пеленании.

Развитие скелета после рождения. После рождения скелет продолжает расти и развиваться. Появляются новые центры окостенения. Сроки их появления у здоровых детей довольно постоянны, что дает возможность в нужных случаях устанавливать возраст ребенка по рентгеновским снимкам определенных частей скелета (рис. 14).

Рис. 13. Роднички в черепе грудного ребенка:

/ — вид сбоку; 2 — вид сверху.

Рис. 15. Сравнительные размеры черепа:

/ — новорожденного; 2 — годовалого; 3 — пятилетнего; 4—взрослого.

1 год 2 год 3 год 4 год Рис. 14. Окостенение кисти с возрастом (по рентгеновским снимкам).

В течение первого года жизяи вдлинных костях конечностей за-кянчидятя пкпгтрнрние п,иафизов|Еще в период внутриутробного развития организма длинные кости. приобретают форму трубки вследствие начавшегося разрушения внутренних слоев костной ткани. После рождения кости продолжают расти в толщину путем наслаивания костной ткани снаружи и разрушаться изнутри. Поэтому полость внутри кости, постепенно увеличивается. Однако наращивание кости с поверхности происходит быстрее, чем ее разрушение внутри. В результате слой плотного костного вещества становится более толстым, что увеличивает прочность кости. Лишь позднее, .после 4 лет интенсивность образования и разрушения уравнивается и толщина плотной костной ткани остается более или менее постоянной.

говорить, сокращается, если уколоть ее булавкой или подействовать электрическим током. В естественных условиях раздражителем служат импульсы, или волны возбуждения, приходящие к мышце из мозга по нервным волокнам. Возникающее при этом возбуждение мышцы ведет к внезапному изменению ее упругих свойств, в частности к развитию резкого напряжения, а тем самым К сокращению.

Способность мышцы под влиянием раздражения приходить в состояние возбуждения и развивать при этом сильное напряжение, которое проявляется в сокращении,— ее основное свойство.

Мышца состоит из большого количества волокон. Их толщина обычно менее 0,1 мм, а длина от 2 мм до 12 см (чаще всего 4— 8 см). На всем протяжении волокна чередуются светлые и темные участки. Поэтому скелетные мышцы названы поперечнополосаты-ми (цв. табл.I).

Количество волокон в различных мышцах очень различно: в самых мелких их может быть несколько сотен, а в наиболее крупных — несколько миллионов. Каждое мышечное волокно может укоротиться вдвое и даже сильнее, делая при этом усилие в 100— 200 мг. Понятно, что и сила отдельных мышц неодинакова. Некоторые мышцы, например трехглавая мышца голени, могут сокращаться с силой, в шесть раз превышающей вес тела. ""Основные группы мышц. Всего в теле человека насчитывают '"более 600 скелетных мышц (цв. табл. III и IV). Чаще всего своими сухожильными концами они прикрепляются к двум соседним, подвижно соединенным друг с другом костям скелета; иногда сухожилия тянутся очень далеко, проходя через два или несколько суставов.

К мышцам головы относятся .жевательные и мимические. Сокращение жевательных мышц вызывает движения нижней челюсти. Мимические мышцы одним, а иногда и обоими концами прикрепляются к коже. Сокращение их вызывает перемещение отдельных участков кожи, обусловливая то или иное выражение лица. Круговые мышцы глаза и рта, сокращение которых вызывает сжатие век и губ, представляют собой мышечные кольца, заложенные под кожей.