Для того чтобы понять, почему нас начинают беспокоить спина и суставы, нужно сначала разобраться, что же они собой представляют. Одна из главных составляющих существования человека – способность к движению. Эту функцию в нашем организме выполняет опорно-двигательный аппарат.

Опорно-двигательный аппарат в организме человека, аппарат движения, представлен костями, их соединениями и скелетными поперечно-полосатыми мышцами. Состоит он из активной части (мышц) и пассивной (скелетной системы).

Скелетная система представляет собой кости, образующие с помощью соединений скелет.

206 костей, из которых состоит скелет человека, выполняют пять основных функций.

1. Защитная: скелетная система защищает многие жизненно важные органы – сердце, головной и спинной мозг и др.

Масса костей у мужчин больше, чем у женщин, и составляет от 9 до 18 % от общей массы тела. У женщин этот показатель равен 8,6–15 %.

2. Опорная: скелет оказывает поддержку мягким тканям, позволяя сохранять прямое положение тела, его форму.

3. Двигательная: кости формируют рычаги, к которым прикреплены мышцы.

4. Кроветворная: красный костный мозг кости отвечает за производство клеток крови.

5. Участие в обмене веществ: кости служат «хранилищем» для кальция, фосфора, натрия, калия и других минералов, жира (желтого костного мозга).

В теле человека кости скелета посредством различных видов соединений (рис. 1) составляют общую функциональную систему.

Различают три вида соединений костей:

1) непрерывные:

• синартрозы (характеризуются большой прочностью и малой подвижностью);

• фиброзные: синдесмозы (связки и мембраны), швы, гомфозы (зубоальвеолярные вколачивания);

• хрящевые: синхондрозы – межпозвоночные диски, соединение между I ребром и грудиной;

• костные: синостозы – крестец, копчик, где позвонки срастаются друг с другом;

• симфиз (полусуставы): лобковый симфиз;

2) прерывистые (суставы), обладающие наибольшей подвижностью. Такое название суставы получили потому, что соединение костей разделено щелью;

3) переходные. К этой группе относятся полусуставы (гемиартрозы) – промежуточная форма между непрерывными и прерывными суставными соединениями (хрящевое соединение лобковых костей).

Все суставы имеют сходное строение (рис. 2), каждый включает в себя:

• суставные поверхности – концы соединяющихся костей;

• суставный хрящ (им покрыты суставные поверхности), уменьшающий трение поверхностей друг об друга, облегчающий скольжение и выполняющий функцию амортизатора;

• суставную капсулу (суставную сумку), окружающую каждый сустав. Она состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, внутренний слой которой выстлан тонкой синовиальной мембраной;

• суставную полость – пространство внутри суставной капсулы между суставными поверхностями;

• синовиальную жидкость, заполняющую суставную полость. Она играет роль смазочного материала, обеспечивает питание суставного хряща и вырабатывается синовиальной мембраной.

Суставы делятся на:

• простые – сочленяют две кости (плечевой, тазобедренный, межфаланговые);

• сложные – соединяют более двух костей (лучезапястный, голеностопный);

• комплексные – с дополнительными образованиями (дисками или менисками) в капсуле (коленный, грудино-ключичный, акромиально-ключичный);

• комбинированные – суставы с отдельными суставными сумками, но функционирующие одновременно (височно-нижнечелюстной).

Добавочные образования суставов (диски, мениски, суставные губы) играют роль амортизаторов, способствуют более равномерному распределению давления одной кости на другую.

Снаружи суставы укреплены связками, они:

• тормозят (ограничивают) движение, предотвращая травму сустава;

• направляют движения;

• укрепляют суставную сумку;

• утолщают суставную капсулу.

Существуют еще и внутрисуставные связки, например крестообразные в коленном суставе.

Подвижность суставов зависит от таких факторов, как:

• форма и конгруэнтность суставных поверхностей (чем больше соответствуют друг другу соединяющиеся поверхности, тем меньше подвижность);

• состояние добавочных образований суставов (чем толще капсула, прочнее связки, тем подвижность меньше);

• состояние окружающих мышц (при наличии спазма в мышце, окружающей сустав, уменьшается его подвижность);

• температура (чем она выше, тем больше подвижность);

• время суток (к вечеру подвижность увеличивается);

• возраст (у детей подвижность высокая, в пожилом возрасте она уменьшается);

• пол (у женщин подвижность выше).

Термины, использующиеся для описания движений.

Сгибание – движение, которое приводит к уменьшению угла между передними поверхностями сочлененных костей.

Разгибание – движение, которое приводит к увеличению угла между передними поверхностями сочлененных костей.

Отведение – движение от средней линии тела (совершается рукой или ногой).

Приведение – движение части тела к средней линии тела.

Вращение – движение части тела без изменения угла сочленяющихся костей (например, вращение предплечья внутрь или наружу).

Суставные поверхности костей неодинаковы. Их форма зависит от того, какие движения выполняются в данном суставе (рис. 3).

Движения в суставах в зависимости от их формы классифицируются следующим образом.

Движения в одной плоскости (одноосные суставы):

• винтообразные (плечелоктевой);

• блоковидные (голеностопный, межфаланговые);

• цилиндрические (между I и II позвонками, лучелоктевые суставы).

Движения в двух плоскостях (двуосные суставы):

• мыщелковые (коленный сустав, пястно-фаланговые и плюснефаланговые суставы);

• седловидные (запястно-пястный сустав большого пальца);

• эллипсовидные (лучезапястный).

Движения в трех плоскостях (трехосные суставы):

• шаровидные (плечевой);

• чашеобразные (тазобедренный);

• плоские (межпозвоночные).

Скелет человека (рис. 4) разделяют на осевой и добавочный. К осевому, более сложно устроенному скелету относят позвоночный столб, грудную клетку и череп, к добавочному – кости верхних и нижних конечностей.

Череп состоит из 23 костей, соединенных между собой синантрозами – черепными швами. Нижняя челюсть соединена с черепом при помощи двух суставов.

Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки.

Позвоночный столб (рис. 5, 9) представлен 32–34 позвонками (рис. 6), которые как самостоятельные отдельные кости имеются только в скелете новорожденных. В позвоночном столбе взрослого человека различают 7 шейных, 12 грудных (рис. 7), 5 поясничных (рис. 8), 5 крестцовых позвонков, сросшихся в единую кость (крестец), и 3–5 копчиковых позвонков, сросшихся в копчик.

Позвонки в различных отделах позвоночного столба (позвоночника) имеют общий план строения, но для каждого из них характерны свои особенности.

Каждый позвонок имеет тело и дугу, которая замыкает позвоночное отверстие. При соединении позвонков эти отверстия формируют позвоночный канал, в котором размещается спинной мозг.

От дуги позвонка отходят отростки. Мы можем нащупать их у себя на спине. Как раз они и формируют «рисунок позвоночника», когда мы наклоняемся.

Два поперечных отростка отходят от дуги позвонка в стороны, и, наконец, две пары суставных отростков (верхние и нижние) формируют межпозвоночные суставы. К отросткам позвонков прикрепляются связки и мышцы.

Таким образом, между позвонками находятся два типа соединений – межпозвоночные суставы между суставными отростками и межпозвоночные диски между телами позвонков.

Межпозвоночные диски поглощают толчки и удары, возникающие при движениях, т. е. играют еще и роль амортизатора. Связано это с тем, что каждый диск имеет упругий пружинящий центр – пульпозное ядро, окруженное прочным фиброзным кольцом. Движение в пределах ядра позволяет позвонкам покачиваться друг относительно друга. Это обеспечивает гибкость, которая нужна для формирования физиологических изгибов и движений.

Крестцовые позвонки у взрослого человека срастаются друг с другом и образуют единую кость – крестец, имеющий форму треугольника. Копчиковые позвонки образуют копчик.

Свободные движения и амортизация возможны благодаря естественным изгибам позвоночника и мышцам спины, которые обеспечивают эти движения и поддерживают позвоночный столб в правильном положении.

Правильным считается такое положение позвоночника, когда имеются четыре естественных (физиологических) изгиба. В шейном и поясничном отделах позвонки несколько выгнуты вперед, а в грудном и крестцовом – назад. Распределяя вес тела на весь позвоночник, изгибы уменьшают вероятность повреждения и выполняют функцию амортизатора при ходьбе, беге, прыжках.

Когда все эти составные части здоровы (мышцы, суставы, межпозвоночные диски), а физиологические изгибы позвоночника достаточно выражены, мы выдерживаем вес собственного тела без признаков боли и дискомфорта.

Объем движений в межпозвоночных суставах очень невелик, однако за счет того, что этих суставов много, обеспечивается большое разнообразие движений (вращение, сгибание и разгибание, наклоны в стороны).

Крупные суставы верхней конечности представлены на рисунке 10.

Плечевая кость относится к длинным трубчатым костям. Через локтевой сустав она соединяется с предплечьем. В состав предплечья входят две кости: локтевая и лучевая. Локтевая кость на предплечье расположена на одной стороне с мизинцем, а лучевая кость – на одной стороне с большим пальцем.

Кисть имеет ладонную и тыльную поверхности. В скелете кисти выделяют кости запястья, пястные кости и кости фаланг пальцев. Костная основа кисти состоит из 27 костей.

Плечевой сустав

Руки в плечевом суставе (рис. 11) имеют высокую подвижность, так как его конгруэнтность незначительна, капсула сустава тонкая и свободная, а связок почти нет. Поэтому здесь возможны частые (называемые привычными) вывихи и повреждения.

Плечевой сустав – трехосный шаровидный сустав, образованный головкой плечевой кости и суставной впадиной латерального конца ости лопатки. Сустав укрепляется клювовидно-плечевой связкой и мышцами. Движения в суставе возможны вокруг трех осей: сгибания (поднятия руки вперед до горизонтального уровня) и разгибания, отведения (до горизонтального уровня) и приведения, вращения всей конечности. В отведении и сгибании плеча выше горизонтального уровня участвует также грудино-ключичный сустав.

Локтевой сустав

Локтевой сустав (рис. 12) сложный, состоящий из плече-локтевого, плечелучевого и проксимального лучелоктевого суставов. Движение в нем осуществляется вокруг двух осей: сгибания, разгибания и вращения предплечья.

Крупные суставы нижней конечности представлены на рисунке 13.

Скелет свободной нижней конечности образован бедренной костью, надколенником, костями голени (большеберцовой и малоберцовой костями) и стопой.

Кости стопы разделяют на кости предплюсны, плюсны и кости фаланг пальцев. Скелет стопы имеет особенности, зависящие от ее роли как части опорного аппарата при вертикальном положении. Кости стопы образуют один поперечный и пять продольных сводов, обращенных вогнутостью к подошве, а выпуклостью – в тыльную сторону.

Наружный край стопы стоит ниже, почти касаясь поверхности опоры, и называется опорным сводом. Внутренний край приподнят и открыт с медиальной стороны. Это рессорный свод. Подобное строение стопы смягчает толчки и обеспечивает эластичность ходьбы. Поперечный свод расположен на уровне наивысших точек пяти продольных сводов. Уменьшение выраженности сводов стопы называется плоскостопием.

Тазобедренный сустав представлен на рисунке 14.

Тазобедренный сустав образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости. Внутри полости тазобедренного сустава находится связка головки бедра. Она играет роль амортизатора при движении.

Движения в тазобедренном суставе происходят вокруг трех осей: сгибания и разгибания, приведения и отведения, вращения внутрь и наружу.

Коленный сустав образован тремя костями: бедренной, большеберцовой и надколенником (в народе называемым коленной чашечкой). Суставные поверхности большеберцовой и бедренной костей дополнены внутрисуставными хрящами: полулунными медиальными и латеральными менисками. Мениски, являясь эластичными образованиями, амортизируют сотрясения, передающиеся от стопы по длине конечности при ходьбе, беге и прыжках.

Внутри полости сустава проходят передняя и задняя крестообразные связки, соединяющие бедренную и больше-берцовую кости. Они еще больше укрепляют сустав.

Коленный сустав – сложный блоковидно-вращательный сустав. Движения в нем следующие: сгибание и разгибание голени и, кроме этого, незначительные вращательные движения голени вокруг оси. Последнее движение возможно при полусогнутом колене.

Голеностопный сустав образован обеими костями голени и таранной костью стопы. Сустав укреплен связками, идущими со всех сторон от костей голени к таранной, ладьевидной и пяточным костям. По форме суставных поверхностей сустав относится к блоковидным. Производимые в суставе движения – сгибание и разгибание стопы, небольшие движения в стороны (отведение и приведение) – возможны при сильном подошвенном сгибании.