Функции и особенности строения опорно-двигательного аппарата человека. Заболевания и нарушение двигательного аппарата

Умение ходить –  один из главных навыков, развивающийся в первый год жизни человека. Люди даже не задумываются, что это за чудо – сделать шаг.  Просто многим кажется, что это действие очень простое и бесхитростное. Кстати, перед тем, как сделать шаг, нам никогда в голову не приходит вопрос: «Под каким углом я сейчас должен ступить»? На данный момент написано сотни тысяч книг о том, как устроен опорно-двигательный аппарат человека. Десятки лет ученные исследуют строение нашей системы равновесия и движения. И все исследования приводят к одному результату. Умение ходить – это уникальный механизм, спланированный до мельчайших деталей в теле человека.

Совершенный механизм движения

Здоровый ребенок рождается на свет вместе со всеми системами жизнедеятельности, которые будут обеспечивать ему все необходимое для жизни и здорового роста. Причем все системы в его организме уже настолько сложны, что строение многих из них наука и объяснить пока не может. Одна из таких систем – опорно-двигательный аппарат. Вы и не замечаете, но для того, чтобы сделать один шаг, в действие приходит множество систем: мозг, скелет, позвоночник, суставы, мышцы, кости. С первого дня появления на свет, каждую секунду, без Вашего участия внутри у Вас работает колоссальный механизм опорно-двигательного аппарата.  

Кости и скелет

Скелет, который составляет основу нашего тела, состоит из 206 прочных костных структур. Именно благодаря 206 костям, соединённым в четкой последовательности, мы можем с легкостью передвигаться. Структура костей потрясает своим совершенством. Скелет и кости, по сути, выполняют функции переноса тела и защиты его внутренних органов. Поэтому кости сотворены особо прочными для того, чтобы четко выполнять несколько важнейших задач. Например, бедренная кость прочна на столько, что в вертикальном положении способна выдержать вес до 1 тонны.

Кости составляю примерно 20% тела человека, то есть 16 килограммов костей переносит, примерно, 80 килограммов человека. Например,  во время каждого шага нагрузка на эту кость составляет в три раза больше веса человека. У прыгуна с шестом во время приземления после прыжка, нагрузка на бедренные кости составляет 1400 килограммов на каждый сантиметр кости. Но, не смотря на эту невероятную нагрузку и давление на кость, спортсмен с легкостью встаёт после прыжка и идет, как ни в чем не бывало. Но что же делает наши кости такими прочными?

Кости прочнее стали

Внутреннее строение костей является чудом инженерной мысли, и поражает своей легкостью и невероятной прочностью. Оказывается, многие инженерные конструкции архитекторы почерпнули из строения кости человека. Архитектурные сооружения, построенные по принципу костной ткани человека, чрезвычайно прочны, долговечны и значительно дешевле при строительстве. Все мы знаем, что сталь считается самым прочным и надежным материалом, потому что сталь с одной стороны прочная, а с другой стороны еще и гибкая. Оказывается, наши кости во много раз прочнее стали и в 10 раз эластичнее, да к тому же еще, и легче, чем сталь. Скелет человека из кости в 3 раза легче, чем такой же скелет, выполненный из стали. Ведь если бы кости обладали только одним из этих свойств, например, прочностью, но при этом были бы тяжелее, чем сейчас, то скелет был бы настолько тяжёлым, что человеку было бы трудно совершить любое движение. А ходить он вообще бы не смог, потому что невозможно было бы переносить такое тяжёлое тело. Каждый шаг отнимал бы массу сил и энергии. Кости стали бы чаще ломаться и при каждом шаге слышался бы хруст, а при прыжках и вовсе бы трескались. Или наоборот, если бы кости были лёгкими, но не прочными. Тогда наше тело не было бы таким крепким и гибким. Мы превратились бы в дряблую массу костей. Но ничего этого не происходит, ведь наши кости прочны и легки в самых идеальных величинах.

Кости, в зависимости в какой части тела они расположены, имеют разные особенности. Все кости гибкие  и прочные. Но степень этих двух свойств меняется в зависимости от того, в каком месте расположена кость. Например, грудная клетка обладает особой гибкостью. Ведь защищая жизненно важны органы (сердце и легкие), она расширяется при вздохе и сокращается при выдохе, внося свою лепту в процесс дыхания. Гибкость костей в определенные периоды жизни может меняться. Например, тазовые кости у женщин размягчаются и расходятся друг от друга ближе к концу беременности. Это чрезвычайно важно, потому что благодаря этому голова младенца избегает механической травмы и сдавливания во время родов, которые могли бы привести к гибели ребенка. Кости черепа наоборот, более прочные и значительно менее гибкие. Ведь они оберегают внутри себя самый главный командный центр организма - мозг. Именно благодаря свойствам костей мы можем легко и не принужденно совершать всевозможные движения, не испытывая ни боли, ни тяжести.

Кости, которые ремонтируют сами себя

Кости по степени жесткости можно сравнить с камнями. Но всё же, кости иногда ломаются. Удивительные свойства проявляются и здесь. Помимо гибкости, легкости и прочности, кости наделены также способностью самовосстановления. При переломе кости достаточно лишь зафиксировать её в нужном положении, всё остальное кости доделают сами. Прочность и эластичность костей не дает им ломаться даже при сильных ударах. Но если кость и сломается, то через довольно короткое время она срастается и становится как новая, словно бы и не было перелома.

Центр управления скелетом человека: позвоночник

Позвоночник – это основа нашего скелета. Вся тяжесть верхней части тела ложится на позвоночник. Позвоночник состоит из 33 круглых позвонков, нанизанных друг на друга. При каждом движении все 33 позвонка приходят в действие. Между позвонками возникает трение. Но удивительно то, как эта система из 33 позвонков защищена от трения и тяжести давления массы тела. Оказывается, в позвоночнике создана особая система защиты. Между 33 позвонками расположены специальные хрящевые диски. Эти диски работают по принципу амортизаторов в колесах автомобилей, поглощающих нагрузку. Форма дисков является оптимальным для равномерного распределения нагрузки. Изгибы С-образной формы принимают на себя равномерно всю тяжесть, ложащуюся на позвонки. Каждый раз, делая шаг, наше тело рождает обратную ударную силу от поверхности, на которую мы встаём. Благодаря изгибам С-образной формы дисков, эта сила не причиняет вреда нашему позвоночнику.   

Удивительная система смазки в суставах

Любое наше действие осуществляется легко и безболезненно благодаря суставам. Обязанность суставов – удерживать самое благоприятное расстояние между костями, чтобы кости при движении не соприкасались, и не возникало трения между ними. Только так мы можем безболезненно двигаться, не испытывая неудобства в коленях, локтях или кистях рук. Если бы между костями не было бы буферных зон в виде суставов, то люди стали бы двигаться словно роботы, т.е. короткими резкими движениями. Трущиеся поверхности суставов покрыты тонкой хрящевой тканью с множеством маленьких отверстий. Под этим слоем находится скользкая суставная жидкость. Как только кость давит на какой-то участок сустава, из отверстия хрящевой ткани выдавливается скользкая жидкость. И словно масло в деталях машины смазывает поверхность сустава так, что кость легко скользит по ней, не причиняя человеку боли.

Ноги –  опора для тела и костей

Во время хождения основную нагрузку берут на себя ноги. Ноги имеют уникальное строение, облегчающие их механические функции. Изогнутая форма ступней, оказывается,  обладает функцией поддержки, помогая выдерживать нагрузку массы тела. Вот почему люди с развитым плоскостопием испытывают тяжесть и болезненные ощущения при ходьбе. Во время ходьбы нога ступает сначала пяткой, а потом плавно опускается на пальцы. В это время на пальцы ног (в особенности на большой) выпадает серьезная задача. Мы целый день ходим и стоим на ногах. Но, не смотря на это, ни одна из множеств мягких тканей, нервов и тонких сосудов, которые обильно расположены на подошвах ног, не сдавливаются. Потому что ступни обладают особой прослойкой, которая словно подушка гасит негативное воздействие тяжести тела, равномерно распределяя давление по ступне.

Прочный союз мышц и костей

Для того, чтобы ходить и выполнять движения, человеку не достаточно только скелета и костей. Необходимо еще и наличие системы мышц, поэтому все кости, составляющие скелет человека, соединены мышцами. Сжимаясь, мышцы стягивают кости и тем самым, обеспечивают движение. Любое наше движение возможно только благодаря тесному сотрудничеству мышц и костей. Две совершенно разные по структуре системы (мышечная и косная) существуют в идеальной гармонии.

Хрупкое равновесие в организме и координация движений

Обязательное условие для любого движения (рук, ног) – это координация движения и равновесия. Какой бы не была совершенной связь между мышцами и костями, но без системы равновесия мы всё равно не смогли бы стоять на двух ногах. Благодаря равновесию человек может пройти даже по очень тонкой веревке. Система равновесия каждую секунду контролирует наш организм и регулирует наше движение с высочайшей точностью. Важный элемент равновесия располагается во внутреннем ухе. Этот центр равновесия в ухе называется лабиринтом. Участок, ответственный за сохранение равновесия, это кусочек ткани размером с горошину, напоминающий по строению улитку. Он состоит из трех маленьких полукружных косточек. Внутри полукружных косточек размещена особая жидкость – эндолимфа. А внутренняя поверхность косточек покрыта волосковыми клетками. Малейшее движение нашего тела приводит жидкость (эндолимфу внутри улитки) в движение, а колебание жидкости вызывает колебание волосков. Волосковые клетки работают, как выключатель. Наклоняясь в одну сторону, волоски включают кнопку, наклоняясь в обратную – выключают.

Постоянное волнообразное движение волосков вызывает цепь химических реакций и возникновение электрических импульсов в нервных окончаниях. Эти электрические импульсы по средствам нервных окончаний передаются в мозжечок, расположенный в задней части мозга. Мозжечок ежесекундно анализирует сигналы, поступающие от внутреннего уха. Но для обеспечения равновесия ему нужны и другие сведения. Например, для того, чтобы мы стояли вертикально, мозжечок собирает и за доли секунды анализирует информацию от миллиардов рецепторов в мышцах ног, ступней, спины, груди и шеи. Он рассчитывает положение тела относительно силы земного притяжения. За доли секунды посылает мышцам команды о том, какие движения, и в какую сторону они должны совершать. Сегодня ведущие инженеры трудятся над созданием роботов, которые могли бы повторить походку человека. Самые крупные компании инвестируют в эти проекты миллионы долларов. Но не один даже самый технологичный робот не может повторить совершенство человеческой походки.   

Заболевания и нарушения опорно-двигательного аппарата

Все заболевания и нарушения опорно-двигательного аппарата можно подразделить на несколько групп. Первая – это самостоятельные, а вторая – это вторичные, которые появляются в результате каких-либо осложнений, происходящих в организме. К примеру, к самостоятельным заболеваниям и нарушениям опорно-двигательного аппарата относятся артриты и артрозы. Ниже перечислю самые распространенные заболевания и нарушения опорно-двигательного аппарата с кратким описание, начиная от самых распространенных и менее значительных, и заканчивая опасными для жизнедеятельности человека.

Список заболеваний и нарушений опорно-двигательного аппарата:

• Нарушение осанки

Многие люди страдают этим нарушением. Это происходит, когда позвоночник нестойко отклоняется вперед или сзади, а также в боковом направлении. Существует несколько классификаций нарушения осанки: вялая осанка, выпрямленная осанка (плоская спина), кифотическая осанка (круглая спина), лордотическая осанка, кругловогнутая спина, сутуловатая осанка (сутулость), асимметрическая (сколиотическая) осанка и сколиоз.

• Плоскостопие

Оно возникает при деформации стопы, которая сопровождается уплощением ее сводов. Классифицируют несколько видов плоскостопия: поперечное, продольное и смешанное. Причин возникновения плоскостопия множество, к примеру, избыточный вес, травма стопы, перенесенные в детве рахит и т.д. Существует врожденное плоскостопие, однако в большинстве случаев оно приобретается в течение жизни из-за ряда причин. Если не заниматься устранением этого нарушения опорно-двигательного аппарата, то в последствие это может привести к серьезным проблемам.

• Радикулит

Радикулит возникает, когда воспаляются нервные корешки спинного мозга. Классифицируют несколько видов радикулита: шейно-грудовой и пояснично-крестцовый. Причин возникновения радикулита достаточно, к примеру, длительное переохлаждение, чрезмерные тяжести, приобретенные или врожденные изменения позвоночного столба  и т.д. При радикулите человек испытывает длительные или резкие боли, головные боли, онемение ноги и рук, плохую чувствительность и т.д.

• Остеохондроз

Остеохондроз возникает при комплексных дистрофических нарушениях в суставных хрящах. Это заболевание может развиться в любом суставе, однако чаще всего оно возникает в межпозвонковых дисках позвоночника. Классифицируют несколько видов остеохондроза: поясничный, грудной и шейный. Причин возникновения остехондроза множество, к примеру, избыточный вес, недостаток питательных веществ в питании, травмы спины, малоподвижный образ жизни, чрезмерные тяжести и физ нагрузки, стрессы и т.д. При остеохондрозе человек испытывает постоянные ноющие боли в спине, а также иногда онемение и ломоту в конечностях. Если не заниматься лечением, то может происходить атрофия конечностей.

• Артрит

Артрит – это воспалительные заболевания суставов. Классифицируют несколько форм артрита: первичная форма (ревматоидный артрит, остеоартроз, септический артрит, ювенильный идиопатический артрит, подагра, псевдоподагра, болезнь Стилла, спондилит) и артриты, которые проявляются на фоне других болезней (пурпура, реактивный артрит, псориатический артрит, гепатит и т.д.). При артрите человек испытывает различные боли, которые зависят от вида артрита, а также иногда покраснение кожи, изменение формы сустава и ограничение в его подвижности.

• Артроз

Это заболевание, которое происходит при дегенерации, т.е. распаде суставной ткани, в результате поражается хрящевая ткань суставных поверхностей. Классифицируют несколько видов артрозов: первичный  и вторичный. Первичный – это когда причина артроза не установлена, а вторичный – это когда имеется явная причина заболевания. К примеру, к причинам артроза относятся: травмы, воспаления и дисплазия сустава, эндокринные заболевания, нарушение обмена веществ и т.д. При артрозе человек испытывает сильные боли в суставе при любом его движении. Если не лечить данное заболевание, то сустав может полностью разрушиться, в результате чего его придется заменить на искусственный на операционном столе.

• Миозит
• Спондилолистез
• Болезнь Бехтерева
• Миалгия
• Защемление нерва
• Ишиас
• Спондилез
• Подагра
• Протрузия межпозвонкового диска
• Межпозвонковая грыжа
• И др.

Резюме

Тело человека оснащено совершенным скелетом и костной системой. Благодаря нашему опорно-двигательному аппарату мы с легкостью можем ходить, бегать, совершать любое движение. Наше тело и организм работают ради нас 24 часа в сутки всю нашу жизнь. Чем глубже мы изучаем строение нашего тела, тем яснее осознаем, насколько он совершенен и хрупок.  Однако очень важно следить за правильной эксплуатацией своего опорно-двигательного аппарата, а также за правильным образом жизни, чтобы избежать различных заболеваний и нарушений опорно-двигательного аппарата, которые могут в конечном итоге привести к совсем печальным последствиям.

Автор статьи "Андрей Кондратьев", независымый партнер Herbalife