Человеческое тело представляет собой совокупность органов, систем и аппаратов, которые действуют слаженно, выполняя жизненно важные задачи. Движение является необходимой частью функции связи и взаимодействия, и тело может осуществлять это движение благодаря опорно-двигательному аппарату. Опорно-двигательная система включает кости, мышцы и соединения костей. Кости – это твердые и прочные части, служащие опорой телу, мышцы – мягкие части, покрывающие кости, а соединения костей – это структуры (хрящи, связки, сухожилия), при помощи которых кости соединяются. Все кости составляют систему костей, или скелет, который придает телу внешние конфигурацию и вид, обеспечивает ему жесткое и прочное устройство, защищает внутренние органы, накапливает минеральные соли и вырабатывает клетки крови.

1. Кости мозгового отдела черепа. Мозговой отдел черепа состоит из восьми плоских костей, соединенных неподвижно и защищающих головной мозг.

2. Ребра. Это кости, которые спереди вместе с грудиной образуют грудную клетку, необходимый элемент защиты внутренних органов, размещенных в ней, это: бронхолегочная система, сердце и крупные сосуды, глотка, пищевод, кардиальный отдел желудка. Ребра сзади крепятся к позвоночнику.

3. Позвоночный столб, позвоночник. Ось, или опора, нашего тела, состоящая из 33 или 34 позвонков, в нем размещен спинной мозг.

4. Бедренная кость. Самая длинная кость тела человека. Позволяет делать разнообразные движения ногой благодаря своему соединению с коленной чашечкой, большой и малоберцовой костями.

5. Кости стопы. Группа из 26 костей, среди которых выделяется самая большая – пяточная кость, образующая пятку.

Кости состоят в основном из воды и минеральных веществ, образованных на основе кальция и фосфора, и из вещества, называемого остеином. Кость не является застывшим органом: она находится в постоянном процессе развития и разрушения. Для этого у нее имеются остеобласты (костеобразующие клетки) и остеокласты (клетки, разрушающие ее), чтобы не давать ей чрезмерно утолщаться. В случае перелома остеокласты разрушают осколки кости, а остеобласты вырабатывают новую костную ткань. Развитие и прочность кости зависят от витаминов группы D (кальциферола), регулирующих обмен кальция, необходимого для работы мышц и являющихся неотъемлемой частью костей. Кальциферолом особенно богаты рыбий жир, мясо тунца, молоко и яйца. Также ультрафиолетовые лучи солнца способствуют всасыванию витамина D.

Скелет может двигаться в местах суставных соединений благодаря связи костей друг с другом. Соединение должно быть жестким и гибким одновременно, а кости должны легко двигаться в ограниченном диапазоне.

Чтобы соблюдались все эти условия, кости в области сустава соединены связками. Также в области сустава к кости прикреплены мышцы, тоже с помощью сухожилий. Сухожилия и связки довольно прочны, так как должны удерживать сустав на месте, и при этом эластичны, поэтому и не рвутся при обычных телодвижениях. Размещение сухожилий и связок определяет движение разных суставов. К примеру, колено сгибается только вперед, а не назад.

Суставы бывают простыми и сложными. Первые соединяют по две соседние кости (к примеру, фаланги пальцев), а вторые объединяют сразу несколько костей (к примеру, локтевой и коленный суставы). Также бывают комбинации из нескольких суставов, такие как височно-нижнечелюстной и другие. Условно суставы делятся на 3 группы:

• Подвижные. Они состоят из хрящей, костей, связок, сухожилий и синовиальной жидкости. В человеческом теле таких суставов довольно много, и они отвечают за вращение плеча и бедра; повороты головы; сгибание локтей и коленей; сжатие и разжимание кистей рук, а также за захват предметов; сложные движения запястьем и голеностопом.

• Малоподвижные. К ним относят хрящевые соединения позвоночных костей, лодыжек, запястий.

• Неподвижные. Это соединения костей с помощью хрящевых тканей, например, так соединяются кости черепа.

Суставы в зависимости от числа костей, участвующих в их формировании, подразделяются на простые и сложные, имеются еще комбинированные суставы:

• Простой сустав образован суставными поверхностями двух костей. Например, в формировании плечевого сустава участвуют головка плечевой кости и суставная впадина лопатки.

• Сложный сустав состоит из трех и более простых суставов, окруженных общей капсулой. Примером может служить локтевой сустав, который складывается из суставных поверхностей плечевой, локтевой и лучевой костей.

• Комбинированный сустав формируется из двух или более суставов, которые анатомически разобщены, но функционируют одновременно. Примером могут служить правый и левый височно-нижнечелюстные суставы.

Здоровые люди могут безболезненно топать ногой о пол, однако большинство из них даже представить себе не могут, что сила мышц может сломать кости голени, когда они ударятся о кости бедра. Этого не происходит только благодаря суставам, которые защищают кости от ударной нагрузки. Суставы являют собой своеобразные амортизаторы, поглощающие энергию, которая распределяется между костями.

Амортизация суставов обусловлена совместной работой хряща, покрывающего головки костей, и жидкости, которой заполнено пространство суставов. Внутрисуставный хрящ представляет собой гладкую и жесткую ткань, состоящую из воды, коллагена и прочих веществ. Для наилучшего скольжения хрящевую ткань смазывает синовиальная жидкость из белка и сахаров. Ее вырабатывает слой клеток, выстилающих сустав изнутри. В задачи синовиальной жидкости входит не только питание хряща. Эта густая, подобно патоке, жидкость играет роль амортизатора, предотвращая столкновение соседних головок костей друг с другом. Чтобы синовиальная жидкость и костные головки оставались на своих местах, сустав окружает оболочка из плотной соединительной ткани – так называемая суставная капсула. Она соединяется с костями возле хряща, образуя полость сустава.

Суставы выполняют много разных задач: удерживают кости вместе, играют роль амортизаторов, обеспечивают подвижности разных отделов тела человека.

Каждый сустав человека имеет определенную геометрическую форму, которая напоминает цилиндр, эллипсоид, шар или сложную гиперболическую поверхность (блоковидный сустав). Форма суставных поверхностей определяет объем движений в суставе, и по ней можно оценивать его функциональные особенности. Главным условием для оценки движений в суставе является разница величин двух суставных поверхностей сочленяющихся костей. Образованию соответствующей суставной поверхности способствуют мышцы, расположенные в виде мышечных групп: сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие и др. Закон о единстве формы и функции без особых доказательств подтверждается на примере строения суставов. Для понимания особенностей движения в суставах необходимо представить их биомеханическую классификацию.

✓ Цилиндрический. Является конгруэнтным суставом, в котором форма и величина сочленованных поверхностей соответствуют друг другу и представляют отрезок поверхности тела вращения с одной осью. Классическим примером служит сочленение между локтевой и лучевой костями, где ось вращения проходит от головки лучевой кости к головке локтевой кости. Вокруг этой оси совершается вращение внутрь и снаружи.