Грудной отдел позвоночника служит местом прикрепления 12 пар ребер. 10 верхних пар ребер соединяются с лежащей спереди грудиной и образуют грудную клетку, в полости которой расположены важнейшие органы – сердце и легкие.
Снаружи передняя грудная стенка покрыта грудными мышцами. На форму груди главным образом влияет большая грудная мышца. Подвижное сочленение ребер с позвоночником и грудиной обеспечивает расширение грудной клетки при дыхании.
Поясничный отдел позвоночника вместе с двумя парами нижних ребер и верхними краями костей таза служит местом прикрепления широких мышц живота, ограничивающих брюшную полость. Передняя и боковая стенки живота образованы мышцами, которые не только принимают участие в движениях туловища и грудной клетки, но и своим сокращением повышают внутри-брюшное давление, поддерживая внутренние органы. В брюшной полости располагаются многие внутренние органы.
Брюшная полость внизу переходит в полость таза. Таз образован тазовыми костями с их мышцами и связками, крестцом и копчиком. Снизу его стенка состоит из мышц и фасций промежности. Таз также является вместилищем многих важных органов. В строении таза наблюдаются половые отличия, которые обусловлены специфической женской функцией – родовой. Поэтому женский таз шире и короче мужского, лонный угол у женщин тупой, а у мужчин острый.
Скелет верхних и нижних конечностей имеет одинаковую структуру. В процессе эволюции человек перестал использовать руку как опору. Теперь она может выполнять разнообразные, сложные и четкие движения. Самой подвижной частью скелета является кисть. Строение костей и суставов верхней конечности отражает ее функцию как части тела, обеспечивающей свободные движения.
Скелет верхней конечности состоит из двух костей плечевого пояса (лопатки и ключицы), плечевой кости, двух костей предплечья (локтевой и лучевой) и скелета кисти, состоящего из костей запястья, пясти и фаланг пальцев. Кости соединены между собой суставами и связками, образуя звенья, работающие по принципу рычагов. Характер движений определяется формой суставов и направлением растяжения мышц. Движения ключицы и лопатки происходят в суставах плечевого пояса. Ключица двигается вверх и вниз, вперед и назад, вслед за ней – лопатка. Эти движения осуществляются мышцами плечевого пояса, расположенными на грудной клетке и лопатке.
Шаровидная форма суставной поверхности плеча позволяет руке совершать свободные движения в любом направлении и вращаться вокруг своей оси. В блоковидном локтевом суставе предплечье разгибается и сгибается до упора с плечом, боковые движения невозможны. Кости предплечья (локтевая и лучевая) соединены между собой верхним и нижним цилиндрическими суставами, действующими совместно, благодаря чему производится вращение предплечья наружу и внутрь. При этом лучевая кость, подобно ножке циркуля, описывает круговые движения вокруг неподвижной локтевой кости. Лучевая кость опускается ниже локтевой, сочленяясь с костями запястья и образуя достаточно подвижный эллипсовидный лучезапястный сустав. В нем возможны: сгибание и разгибание кисти, отведение ее кнаружи и кнутри, а также круговые движения.
Мышцы предплечья делятся на мышцы передней и задней группы. В переднюю входят сгибатели кисти и пальцев и мышцы, вращающие предплечье, а с ним и кисть кнутри. Заднюю группу составляют разгибатели кисти и пальцев и мышцы, вращающие кисть и предплечье кнаружи.
Кисть имеет ладонную и тыльную поверхности. Большой палец противопоставлен остальным, движение происходит в запястно-пястном суставе седловидной формы. Пястно-фаланговые суставы имеют шаровидную форму, а межфаланговые – блоковидную. Мышцы кисти расположены только на ладонной ее поверхности. На тыльную сторону кисти с предплечья переходят сухожилия разгибателей.
Скелет нижних конечностей приспособлен для выполнения функции опоры и передвижения, что обусловлено вертикальным положением тела человека.
К скелету нижней конечности относятся тазовый пояс, который состоит из трех прочно соединенных костей (крестца и двух тазовых костей), и свободные нижние конечности – ноги. Скелет ноги образован бедренной костью, двумя костями голени – больше-берцовой и малоберцовой, а также костями стопы, состоящими из костей предплюсны (пяточная, таранная и др.), пяти плюсневых костей и фаланг пальцев.
Бедренная кость соединена с глубокой суставной ямкой таза в шаровидном тазобедренном суставе, но с ограничением движений. С костями голени бедренная кость образует блоковидный коленный сустав.
Мышцы бедра состоят из трех групп: передней (четырехглавая мышца), задней (двуглавая мышца бедра, полуперепончатая и полусухожильная мышцы) и приводящей (стройная мышца, большая, длинная и короткая приводящие мышцы). Четырехглавая мышца – главный разгибатель в коленном суставе, а ее прямая головка сгибает бедро в тазобедренном суставе. Задние мышцы сгибают колено и разгибают тазобедренный сустав. Приводящие мышцы притягивают бедро к тазу, не позволяя ему отклоняться кнаружи.
В отличие от предплечья кости голени соединены между собой неподвижно. Их нижние концы (лодыжки) образуют суставную вилку, которая обхватывает таранную кость, образуя блоковидный голеностопный сустав.
Мышцы голени делятся на переднюю группу (осуществляют разгибание стопы и пальцев), заднюю (мышцы-сгибатели, в том числе мощная трехглавая мышца, прикрепляющаяся к пятке ахилловым сухожилием) и наружную (малоберцовые мышцы, сгибающие стопу с опусканием ее внутреннего края).
Стопа как целое выполняет опорную функцию при стоянии и ходьбе. Соединяясь между собой, кости стопы образуют упругий свод, обращенный выпуклостью кверху. Такое строение обусловлено вертикальным положением туловища при ходьбе, которое увеличивает нагрузку на стопу. Сзади стопа опирается на пяточный бугор, а спереди – на головки плюсневых костей. Свод стопы укрепляется с помощью связок и мышц.
Костная система
Отдельные кости, сочленяясь между собой, образуют в совокупности костную систему, представляющую собой опорный остов организма, на котором держатся все остальные ткани и органы. Костная система определяет внешний вид и форму тела человека и других позвоночных животных.
Кость – это сложное образование, которое состоит в основном из костной ткани, костного мозга, суставного хряща, нервных волокон и кровеносных сосудов. Поверхность кости покрыта особой соединительной тканью – тонкой, крепкой пленкой, богатой сосудами и нервами, которая называется надкостницей. Ею не покрыты поверхности суставов.
В зависимости от формы и структуры различают следующие основные виды костей: трубчатые, губчатые, плоские (широкие) и смешанные.
Трубчатые кости состоят из диафиза – компактной кости, расположенной в средней части, с костным мозгом внутри, и двух крайних эпифизов, имеющих суставную поверхность, покрытую хрящом. Примером трубчатых костей могут служить кости верхних и нижних конечностей.
Губчатые кости образованы губчатым веществом, которое покрыто тонким слоем компактного вещества. К губчатым относятся мелкие кости стопы и кисти, ребра и позвонки. Плоские (широкие) кости защищают от внешнего воздействия внутренние органы, образуя полости (кости черепа и таза). Смешанные кости состоят из нескольких частей. Таково основание черепа.
Кости скелета человека и позвоночных животных соединяются между собой при помощи суставов, связок, перепонок и швов.
Костная система в первую очередь служит в качестве средств опоры и движения. Она также защищает внутренние органы. Кости устроены по типу длинных и коротких рычагов, которые легко приводятся в движение прикрепляющимися к костям мышцами, благодаря чему возможны опорные и двигательные функции.
Образуя каналы и полости, кости защищают внутренние органы. Например, костный канал позвоночника служит для защиты спинного мозга, кости черепа – для защиты головного мозга, грудная клетка защищает сердце, легкие и пр.
Помимо механической, костная система выполняет ряд биологических функций. Так, костный мозг принимает активное участие в кроветворении. Накапливая в себе минеральные вещества, кости непосредственно участвуют в обмене минеральных веществ. В них находится 99% всего кальция, 87% фосфора и 50% магния, которые есть в организме.