Введение в анатомию Основные вопросы: 1. 2.
реклама
Введение в анатомию Основные вопросы: 1. Содержание предмета анатомии, ее задачи. 2. Значение анатомии для теории и практики. 3. Краткие данные по истории анатомии человека. Анатомия человека – наука, изучающая форму и строение организма человека в связи с его функциями, развитием и влиянием окружающей среды. Анатомия является частью биологии - науки о жизни и закономерностях ее развития. Биология, в свою очередь, делится на морфологию - науку, изучающую форму и строение организма человека, и физиологию - науку об его функциях. Различный подход к изучению строения организма человека и методы, используемые при этом, обусловили выделение в морфологии ряда наук, в том числе и анатомии. Долгое время анатомия оставалась описательной наукой, так как могла ответить лишь на один вопрос: как устроен организм? - поскольку располагала единственным методом исследования - методом рассечения или препаровки (отсюда и название ее: anatemno - рассекаю). Современная анатомия стремится не только описать строение той или иной части организма человека, но и объяснить, почему она так устроена, раскрыть закономерности ее развития с учетом окружающей среды, возрастных, половых и индивидуальных особенностей человека, что позволяет целенаправленно подойти к их управлению и изменению. Используя методы исследования из других наук, современная анатомия имеет возможность изучить организм человека более глубоко. Современная анатомия функциональной, действенной. является описательной, эволюционной, Описание и накопление фактов в современной анатомии - лишь один из методов, а не единственная цель, как было в описательной анатомии. Да и описание фактов происходит на новом уровне, с применением новых методов исследования. Строение организма человека нельзя правильно понять без учета его исторического развития, его эволюции, поскольку природа, а следовательно, и человек, как высший продукт природы, как наиболее высокоорганизованная форма живой материи, непрерывно изменяется. Изменения организма человека происходили и при становлении его в историческом плане, и при индивидуальном развитии от момента зарождения до смерти. Нельзя себе представить строение организма человека и его отдельных образований без связи с функцией. Форма и функция - две основные диалектические категории, существующие во взаимосвязи и взаимообусловленности, прослеживаются на всех уровнях строения организма. В организме нет образований, которые бы не выполняли ту или иную функцию; не может быть и функции без материальной основы. Под влиянием функции изменяется строение образования, изменившееся строение обеспечивает качественно новую функцию. Поэтому современная анатомия изучает строение организма в функциональном аспекте и во взаимосвязи с внешней средой. Действенность - одна из главных черт современной анатомии. Современная анатомия - прогрессивная и перспективная наука. Она не только описывает строение организма, но и объясняет особенности этого строения с позиций марксистско-ленинской философии, вскрывает закономерности его изменения, особенно те, которые происходят под влиянием внешней среды, социальных условий, и подходит к управлению природой человека. Поскольку основным объектом будущей практической деятельности тренера и педагога по физическому воспитанию является человек, то в системе физкультурного образования анатомия как предмет преподавания занимает важное место среди дисциплин медико-биологического цикла. Сложность строения организма обусловливает необходимость при изучении его пользоваться методом анализа, расчленением на отдельные составные части, последовательно исследуя их в определенном порядке. При этом следует помнить, что в целостном организме части не существуют изолированно, они взаимно связаны, оказывают влияние друг на друга как в процессе развития организма, так и в процессе его жизнедеятельности. Поэтому наряду с методом анализа используется и метод синтеза, позволяющий представить организм человека как единое целое. Призванная решать задачи теории и практики физической культуры, анатомия изучает не только строение организма человека, но и материалы из других, смежных с нею, дисциплин. 1. Материалы топографической анатомии, изучающей взаимное расположение органов, позволяющей установить взаимовлияние их друг на друга как в обычных условиях, так и при выполнении физических упражнений. 2. Материалы пластической анатомии, устанавливающей особенности формы тела, соотношения отдельных частей - пропорции Материалы пластической анатомии, устанавливающей особенности формы тела, соотношения отдельных частей - пропорции тела и их связь со спортивными достижениями. 3. Материалы возрастной анатомии, изучающей строение тела человека в различные возрастные периоды. Эти материалы дают возможность научно обоснованно подойти к решению вопросов в ранней специализации, отбора по морфологическим признакам в ДЮСШ, построения учебно-тренировочного процесса с учетом не только паспортного, но и биологического возраста занимающихся и др. 2 4. Материалы, рассматривающей проекцию границ отдельных органов на наружную проекционной анатомии поверхность тела, что обеспечивает знание не анатомического препарата, а живого человека. Особую важность приобретают знания об изменении границ органов при выполнении упражнений, так как изменение положения органов влияет и на их функцию. 5. Материалы по спортивной морфологии, позволяющие узнать строение организма спортсмена. Важность их очевидна. Чтобы рекомендовать занятия спортом, надо знать, какие изменения происходят в организме человека в процессе и в результате этих занятий. 6. Материалы теоретической анатомии, дающей возможность объединить разрозненные факты и явления единой теорией, общими закономерностями, без которых нельзя подойти к управлению ни процессами, происходящими в организме под влиянием спортивной деятельности, ни материальной основой, которая их обеспечивает. 7. Материалы динамической анатомии, способствующие овладению методом анатомического анализа положений и движений спортсмена, приближающие анатомические знания к практике. 8. Материалы цитологии, гистологии и эмбриологии, знакомящие с микроскопическим строением организма человека, с ранними стадиями его развития. Без знания этих элементов нельзя осмыслить и понять многие процессы, происходящие в организме во время спортивной деятельности. В подготовке тренеров и педагогов по физическому воспитанию анатомия имеет общеобразовательное (мировоззренческое), пропедевтическое (подготовительное) и практическое (прикладное) значение. Общеобразовательное значение анатомии состоит не только в том, что она позволяет получить правильное представление о строении организма человека, но и в том, что она дает возможность убедиться в материальности мира, в наличии материальной основы, обеспечивающей все многообразие функциональных проявлений человека, в том числе двигательной деятельности и психики. Анатомия на большом фактическом материале убедительно подтверждает, что организм человека, все составляющие его элементы - это разнообразные формы живой материи, которой свойственны законы материалистической диалектики и виды движения материи. Изучение материальной сущности строения организма человека, его становления и развития способствует диалектикоматериалистическому миропониманию. Пропедевтическое значение анатомии связано с тем, что она закладывает фундамент для изучения таких дисциплин, как физиология, психология, спортивная медицина, лечебная физическая культура, спортивный массаж, биомеханика и др. Основные положения этих дисциплин базируются на 3 анатомических данных. Без знания детального строения организма человека нельзя представить их функцию, познать закономерности их изменения в процессе спортивной тренировки, приступить к изучению физиологии, психологии, биохимии. Без анатомических знаний невозможно научно обосновать средства и методы физического воспитания, осуществить контроль за влиянием занятий физическими упражнениями на организм человека и тем более наметить пути его совершенствования. Практическое значение анатомии как фундаментальной науки особенно велико. Она предоставляет материалы, которые могут быть использованы при построении тренировочного процесса, при отборе в ДЮСШ, при решении вопросов ранней специализации и др. Кроме того, анатомический анализ положений и движений спортсмена способствует совершенствованию спортивной техники. Наконец, в курсе анатомии формируются определенные навыки: в проекции на человеке основных костных образований, являющихся ориентирами для фиксации мышц и антропометрическими точками при определении размеров тела; в проекции суставных щелей; в правильном определении направления и размаха движений в суставах; в проекции мышц, сосудов, периферических нервов и т. п. Все это играет существенную роль в практической работе тренеров и педагогов по физическому воспитанию. Краткие данные по истории анатомии человека Анатомия - одна из древнейших биологических наук, история развития которой связана не столько со сменой социальных формаций и успехами других естественных наук, сколько с развитием и формированием основных идеологических направлений философии. Между философскими школами, основными философскими направлениями материалистическим и идеалистическим - шла непрерывная борьба. Примечательно, что первые философы были материалистами и в большинстве своем "прирожденными", стихийными, диалектиками. Древнегреческий философ Гераклит (530-470 гг. до н. э.), основатель античной диалектики, считал, что человек, как и мир в целом, не сотворен ни богом, ни людьми, он вечно живет и изменяется. Ему принадлежит знаменитое изречение - "все течет, все изменяется". Знаменитый врач и философ Древней Греции Гиппократ (460-377 гг. до н. э.), считавшийся отцом медицины, писал, что "медицина столь же мало может обходиться без общих истин философии, сколько последняя без доставляемых ей медицинских факторов". Заслуга Гиппократа перед наукой состоит в том, что он собрал и систематизировал наблюдения о строении тела человека, передаваемые затем из поколения в поколение. Гиппократ уже знал о мышечном строении стенки сердца, расположении внутренних органов, строении скелета. Он не 4 избежал и крупных ошибок: считал, например, что головной мозг состоит из слизи, артерии заполнены воздухом, а печень - лишь кроветворный орган. Причины болезней он видел в неправильном смешении материальных частей тела - жидкостей: крови, слизи, желтой и черной желчи. Идеалистические мировоззрения нашли свое воплощение в Древней Греции в трудах Платона (427-347 гг. до н. э.), утверждавшего, что организм управляется тремя видами души, или "пневмы", находящимися в мозгу, сердце и печени. Ученик Платона Аристотель (384-322 гг. до н. э.), один из крупнейших философов и ученых Древней Греции, с одной стороны, развивал идеалистическое учение Платона о душе, а с другой - придерживался материалистического взгляда, утверждая, что душа находитсяхх в единстве с телом и умирает вместе с ним. Аристотель считал нервы полыми образованиями, по которым распространяется "животный дух", образующийся в мозгу. Другой, жизненный, дух, по его учению, образуется в левой половине сердца из крови и воздуха и распространяется по аорте и ее ветвям. Большое влияние на развитие анатомии оказала Александрийская школа врачей, возникшая в III в. до н. э. Виднейшие представители этой школы Герофил и Эразистрат впервые в истории анатомии производили вскрытие трупов - преступников, осужденных на смерть. Герофил (родился около 304 г. до н. э.) описал головной мозг с его оболочками, связь его с нервами, связь пульсации кровеносных сосудов с сокращением и расширением сердца, открыл двенадцатиперстную кишку и дал ей название. Эразистрат (350-300 гг. до н. э.), следуя материалистическим взглядам Демокрита об атомном строении материи, считал, что организм человека состоит из мельчайших неделимых частиц. Его исследования относятся преимущественно к кровеносным сосудам, нервам и печени. Он разделил впервые нервы на двигательные и чувствительные, изучил сократимость мышц и создал теорию движения, сохранявшуюся в науке до XVII столетия. Одним из самых выдающихся ученых после Гиппократа и Аристотеля стал римский философ, биолог, физиолог и анатом Клавдий Гален (130-200 гг. до н. э.), сочинения которого представляли энциклопедию античной медицины и анатомии. В своих многочисленных трудах Гален придерживался идеалистических взглядов Платона и материалистических идей Гиппократа. Так как вскрытие трупов людей было запрещено, Гален вскрывал обезьян, предполагая, что строение их тела близко к строению тела человека. Естественно, при этом Гален допускал крупные анатомические ошибки (особенно в области сердечнососудистой системы). Однако Гален дал ценные сведения по классификации 5 костей и их соединений, по описанию частей мозга и семи пар нервов, от него отходящих. Он убедительно доказал, что все артерии содержат кровь, а не воздух, что стенки артерий желудка, кишок и матки имеют различную структуру слоев. Влияние Галена было так велико, что почти 13 веков анатомию и медицину изучали в основном по его трудам. Важнейшие его сочинения получили распространение также среди персидских и арабских врачей, блестящим представителем которых был Абу Али-Ибн-Сина, или Авиценна (980-1037), который написал книгу "Канон медицины", получившую всемирную известность. Весь период средневековья анатомия, как и другие науки, находилась под опекой церкви, которая признавала лишь то, что было написано в книгах Аристотеля и Галена, надолго затормозив тем самым развитие анатомии. Эпоха Возрождения (XV-XVII вв.), пришедшая на смену Средневековью, была тем периодом, к которому относится мощный расцвет науки и искусства. По словам Ф. Энгельса, произошел "величайший прогрессивный переворот из всех пережитых до того времени человечеством"*. * (Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., 1965.) Была разрушена схоластическая анатомия Галена и заложен фундамент научной анатомии. Заслуга в этом принадлежала величайшему итальянскому художнику и ученому Леонардо да Винчи, основателю анатомии как науки Андрею Везалию и Вильяму Гарвею. Леонардо да Винчи (1452-1519) начал вскрывать и препарировать трупы людей в целях исследования строения и жизни человеческого тела. Свои наблюдения он запечатлевал в замечательных анатомических рисунках, сопровождающихся заметками и описаниями. Он первый точно изобразил формы и пропорции всех частей скелета, создал классификацию мышц, использовал знания механики для истолкования строения двигательного аппарата, установил, что сердце - полый орган, состоящий из четырех камер, описал пазухи черепа, сесамовидные кости стопы и желудочки головного мозга. Леонардо да Винчи, обогативший своими исследованиями анатомию, положил начало пластической анатомии. Андрея Везалия (1514-1564) заслуженно называют творцом анатомии. Используя в своих исследованиях материалистический метод, он разоблачил многочисленные ошибки Галена. Везалий систематизированно изложил данные препаровки, методов препаровки и необходимого инструментария, описал скелет, связки, мышцы, сосуды, нервы, внутренние органы, мозг и органы чувств. Выход в свет книги Везалия вызвал, с одной стороны, большой интерес у ученых и последователей Везалия, а с другой 6 возмущение и осуждение реакционно настроенных анатомов, старающихся отстоять авторитет Галена. Многочисленные последователи Везалия (Г. Фаллопий, В. Евстахий, Р. Коломбо и др.) своими работами значительно пополнили его исследования. Так, Р. Коломбо открыл легочный круг кровообращения. Вильям Гарвей (1578-1657), выдающийся английский анатом и физиолог, в 1628 г. опубликовал свой знаменитый труд "Анатомические исследования о движении сердца и крови у животных". Учитывая доводы Коломбо о существовании малого (легочного) круга кровообращения, Гарвей на основании многочисленных исследований доказал кругооборот крови в организме и открыл большой (телесный) круг кровообращения. Он предсказал наличие мельчайших сосудов, находящихся между артериями и венами, которые были открыты позднее одним из основателей микроскопической анатомии М. Мальпиги (16281694). Итальянский врач и математик Д. Борелли (1608-1679) своими работами заложил основы учения о движениях человека. Он предложил классификацию движений человека и описал такие движения, как ходьба, бег, плавание. В XVII в. начала развиваться анатомия в России. Ее развитие тормозилось рядом обстоятельств, к которым в первую очередь следует отнести татарское иго, бесконечные войны, господство церкви. В 1658 г. русский физиолог и просветитель Епифаний Славинецкий перевел с латинского на русский язык книгу Везалия "О строении человеческого тела" (на 150 лет раньше, чем она была переведена на остальные западноевропейские языки). По этому руководству преподавалась анатомия в первой медицинской школе, учрежденной при Аптекарском приказе (управлении). В 1654 г. Петр I основал первый в России анатомический музей. К концу XVII в. анатомия обогатилась новыми методами исследований экспериментальными, микроскопическими, инъекционными и др., а следовательно, и новыми фактами о строении организма. Было положено начало таким наукам, как эмбриология, микроскопическая анатомия, биомеханика и др. Значительное влияние на идеологическую сторону естественных наук оказал материализм XVIII в., главное положение которого заключалось в том, что человек есть часть природы, что природа есть единое целое, подчиняющееся общим законам. Многочисленные труды выдающегося французского естествоиспытателя ЖанБатиста Ламарка (1744-1829 гг.) были проникнуты мыслью о том, что при изучении любого предмета должны разрабатываться общие положения, касающиеся философии предмета. Ибо только таким путем можно ожидать 7 прогресса науки. В 1809 г. в сочинении "Философия зоологии" Ламарк изложил свою теорию происхождения видов, показал связь, существующую между формами животного мира, человеком и окружающей средой. В России развитие материалистического естествознания связано с именем гениального ученого М. В. Ломоносова (1711 - 1765 гг.), работавшего в созданной по инициативе Петра I Российской академии наук (1725 г.). Первым русским анатомом был ученик М. В. Ломоносова А.П. Протасов (1724 - 1796), прославившийся работами по изучению телосложения человека, строения и функции желудка. Он один из первых понял значение анатомии для развития физической культуры. На эту тему он произнес речь в собрании Российской Академии наук. В 1755 г. по идее М. В. Ломоносова был основан Московский университет, в котором курс анатомии читал С. Г. Зыбелин. После него кафедру анатомии возглавил знаменитый врач Е. О. Мухин (1766-1850), издавший в 1815 г. "Курс анатомии". В 1783 г. Н. М. Максимович-Амбодик создал анатомофизиологический словарь, продолжив тем самым начатую врачом М. И. Шеиным работу над отечественной анатомической терминологией. Благодаря научным трудам А. М. Шумлянского (1748-1795), который одним из первых в России использовал микроскоп, были заложены основы микроскопической анатомии. В 1798 г. в Петербурге была учреждена Медико-хирургическая академия, кафедру анатомии и физиологии в которой занял П. А. Загорский (1764-1846). Он написал первый русский оригинальный учебник "К познанию строения человеческого тела" и стал создателем первой русской анатомической школы, отличительной чертой которой был функциональный подход к строению органов тела человека. Учеником П. А. Загорского и его преемником был И. В. Буяльский (1789-1866) крупный анатом и хирург, прославившийся изданием в 1828 г. "Анатомохирургических таблиц", получивших известность в Европе. В 1844 г. им была издана "Краткая общая анатомия человека", в которой изложены основы индивидуальной изменчивости человека. XIX в. ознаменовался тремя крупными открытиями, рождением трех величайших теорий - клеточной, эволюционной и теории наследственности. Клеточная теория была впервые сформулирована в 1839 г. немецким ученым Теодором Шванном (1810-1882) в его книге "Микроскопическое исследование о соответствии в строении и росте животных и растений". Он показал, что основной составной частью растительных и животных организмов является клетка, установив таким образом общность строения органических форм материи. Ф. Энгельс в своей книге "Людвиг Фейербах и конец немецкой классической философии" относил клеточную теорию Шванна к великим открытиям XIX в. 8 наряду с открытием эволюционной теории Дарвина и законом превращения энергии. Изучению клетки посвятили свои работы и русские ученые - К. М. Бэр и П. Ф. Горянинов. 1859 год - год рождения второй гениальной теории - эволюционной теории Ч. Дарвина (1809-1882). В этом году вышла в свет его книга "Происхождение видов". Ч. Дарвин показал изменчивость видов животных в процессе приспособления их к условиям существования, единство животного мира и установил, что человек возник в процессе эволюции от человекообразных обезьян. Эволюционная теория Ч. Дарвина, получившая название дарвинизма, нанесла удар библейской легенде о сотворении человека богом. Основные законы теории наследственности были установлены чешским ученым Грегором Менделем (1820-1884) , который тем самым заложил начало современной генетики. В своей книге "Опыты над растительными гибридами" он писал, что человеку, как и всем живым организмам, присущи видовые индивидуальные особенности, которые передаются по наследству. Благодаря трудам русских ученых-материалистов - А.О. и В. О. Ковалевских, И. И. Мечникова, К. А. Тимирязева, И. М. Сеченова, А. Н. Северцева и др. в России стал быстро развиваться дарвинизм. Клеточная теория Т. Шванна, эволюционное учение Ч. Дарвина и трудовая теория Ф. Энгельса нанесли сокрушительный удар идеализму и поставили перед анатомией новые задачи, которые сводились уже не к описанию отдельных фактов, а к объяснению закономерностей становления человеческого организма. Слава отечественной анатомии была приумножена двумя выдающимися анатомами XIX в. - Н. И. Пироговым и П. Ф. Лесгафтом. Они продолжили развитие функциональной анатомии, основы которой были заложены А. П. Протасовым и П. А. Загорским. Н. И. Пирогов (1810-1881), выдающийся анатом и хирург, в 1838 г. опубликовал работу "Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций", которая принесла ему заслуженную мировую известность. Н. И. Пирогов ввел в анатомию новый метод изучения топографии внутренних органов - на срезах замороженных трупов, что заложило основу топографической анатомии. В Медико-хирургической академии он организовал анатомический институт, первый не только в России, но и во всем мире. В трудах Н.И. Пирогова отчетливо выражено стремление к функциональному рассмотрению анатомических данных. Например, он одним из первых указал на связь формы костей с выполняемой ими функцией, считая что наружный вид каждой кости есть только осуществленная идея ее назначения. 9 Н. И. Пирогов П. Ф. Лесгафт (1837-1909) блестяще развил идеи функциональной анатомии, основанные на материалистической философии Герцена, Чернышевского, Добролюбова и учении Ламарка. Учитывая единство организма и среды, П. Ф. Лесграфт выдвинул положение о направленном воздействии на организм человека физических упражнений. 10 П. Ф. Лесгафт В своих анатомических исследованиях он одним из первых применил экспериментальный метод на животных и методы математического анализа. В 1881 г. П. Ф. Лесгафт сформулировал закон архитектуры костной системы, по которому "кости построены таким образом, чтобы с наибольшей крепостью соединить наибольшую легкость и наименьшую затрату материала, устраняя при этом, по возможности, также и влияние всякого сотрясения от толчка, получаемого при движениях". П. Ф. Лесгафтом создано учение о функциональной обусловленности формы и строения костей, суставов и мышц. При изучении кровеносной системы П. Ф. Лесгафт обращал внимание на общие законы распределения сосудов в организме человека и причины, их определяющие. В своем замечательном двухтомном труде "Основы теоретической анатомии" (1892 г.) П. Ф. Лесгафт объяснил строение тела не только с точки зрения выполняемых им функций и связи с окружающей средой, но и с точки зрения общебиологических закономерностей. Он считал, что "анатомия не будет иметь значения науки и останется без применения к жизни до тех пор, пока не будут выработаны общие положения, пока не будет теории, выясняющей значение форм и постройки животного организма. Без философии предмета нет науки, нет 11 выяснения связи между формой и отправлением. Необходимо научиться по формам читать связанные с ними отправления"*. Созданное П. Ф. Лесгафтом функциональное направление в анатомии продолжали его ученики - А. А. Красусская, Е. А. Котикова и др. А. А. Красусская 12 Е. А. Котикова В конце XIX и начале XX в. в России начинает развиваться учение о возрастных особенностях организма - "возрастная анатомия". Основоположником ее явилсяН. П. Гундобин (1860 - 1908), опубликовавший в 1906 г. капитальный труд "Особенности детского возраста". Профессор Киевского университета Б. А. Бец (1834 - 1894) изучал строение коры полушарий большого мозга. Его имя связано в анатомии с открытием гигантских пирамидных клеток коры. При Московском университете в конце XIX в. возникла анатомическая школа Д. Н. Зернова (1843 - 1917), который известен своими исследованиями по индивидуальной изменчивости мозга и кишечника. В XX в. большинство зарубежных анатомов разрабатывают вопросы микроскопической и сравнительной анатомии и эмбриологии. Великая Октябрьская социалистическая революция в России создала невиданные условия для развития науки. Советская анатомия обрела передовое мировоззрение пролетариата - диалектический материализм. К числу выдающихся советских анатомов относятся В. П. Воробьев, В. Н. Шевкуненко, В. Н. Тонков и Др. 13 В. П. Воробьев (1876 - 1937) - академик, профессор анатомии вначале Харьковского университета, а с 1930 г. - Медицинского института. Им были разработаны методы макро-микроскопической анатомии, из которых особенно интересны методы избирательной окраски нервов с последующим просветлением. В.П. Воробьев и его ученики исследовали вегетативную иннервацию внутренних органов и кровеносной системы. В. П. Воробьевым написана книга "Анатомия человека", т. 1 - "Аппарат опоры и движения", а также создан первый отечественный анатомический атлас из 5 томов. В. П. Воробьев воспитал большую школу советских анатомов (А. П. Лаврентьев, Р. Д. Синельников, А. А. Шабадаш и др.). Он принимал участие в бальзамировании тела В. И. Ленина по методу, разработанному им совместно с Б. И. Збарским. Составляющие структуры организма человека Основные вопросы 1. Клетка. 2. Ткани 3. Внутренняя среда организма. Клетка Клетка – элементарная структурная, функциональная и генетическая единица живых организмов, способная к делению и обмену с окружающей средой. Основными процессами в клетке являются: обмен веществ, обмен энергии и обмен информации (запоминание и передача новым поколениям того, что есть в клетке). Микроскопическая по величине клетка представляет собой гигантскую лабораторию со специфическими образованиями. В ней с необыкновенной скоростью осуществляются сотни и тысячи химических реакций, управляемые сотнями и тысячами ферментов. Величина клеток в организме человека колеблется от 5-7 до 200 микрон. Наиболее крупными являются яйцеклетки (женская половая клетка) и нервные клетки, а самыми мелкими - клетки крови - лимфоциты. Наука о развитии, строении и функции цитологией (греч. cytos - клетка, logos - наука). клеток называется Изучение строения клеток, как и всех образований, величина которых лежит за пределами восприятия органами зрения, осуществляется с помощью приборов микроскопов (microc - малый, scopeo - смотрю), увеличивающих рассматриваемые объекты. При этом используются специально изготовленные микроскопические препараты, где для разграничения отдельных образований применяют различные красители. Методов изучения микроскопических препаратор очень много. Основными из них являются: 14 Световая микроскопия - рассмотрение препарата под обычным световым микроскопом, который дает увеличение в 5000 раз; Электронная микроскопия - применение специального электронного микроскопа с очень короткими лучами, который дает увеличение в 100 000 - 200 000 раз. Электронная микроскопия позволила не только уточнить строение видимых под световым микроскопом структур, но и выявить ряд новых образований на микромолекулярном уровне; Люминесцентная микроскопия, основанная на различном свечении составляющих клетку элементов под воздействием ультрафиолетовых лучей; Метод радиоавтографии, с помощью которого, применяя радиоактивные элементы (фосфор, углерод, серу и др.), можно изучать биохимические процессы в клетке и ее компонентах; Гистохимические методы, позволяющие определить не только химические вещества в структурах клетки, но и их количество. Есть и другие методы исследования клетки. Однако наиболее перспективным, как и во всякой другой науке, является комплексный метод - исследование клетки и внутриклеточных образований специалистами различных профилей (цитоморфологами, цитохимиками, физиками и др.) с применением различных методик. Форма клеток, как и их величина, очень разнообразна. Клетки могут быть шаровидной формы, призматической, звездчатой и др. Форма клеток определяется той функцией, которую они выполняют в организме, и условиями их жизнедеятельности. Свободная клетка (клетка крови) имеет более или менее округлую форму; клетки, которым свойственна функция проведения импульсов, имеют неправильную звездчатую форму с отростками; клетки, обеспечивающие движение отдельных частей тела человека или органов, вытянуты в длину. Несмотря на различия в величине, в форме, в специализации к определенной функции, для всех клеток характерен общий принцип организации, общий план строения. Основными частями клетки являются цитоплазма и ядро (рис. 1). 15 Рис. 1.Строение клетки (по данным электронной микроскопии): А - ядро, Б цитоплазма, В - цитолемма: 1 - ядерная оболочка; 2 - отверстия ядерной оболочки; 3 - ядрышко; 4 - кариоплазма; 5 - митохондрии; 6 - рибосомы; 7 цитоплазматическая сеть; 8 - пластинчатый аппарат; 9 - вакуоль; 10 - клеточный центр; 11 - лизосомы Цитоплазма. Цитоплазма является содержимым клетки и составляет от 1 до 99% ее веса. Цитоплазма - это место действия многочисленнейших химических реакций, арена жизнедеятельности, жизнеобеспечения клетки. Цитоплазма клетки неоднородна. В ней различают клеточную оболочку - цитоплазматическую мембрану - органеллы (органоиды), включения и гиалоплазму. Цитоплазматическая мембрана покрывает все клетки, отделяя их от внешней среды. Она регулирует обмен веществ между клеткой и внешней средой, обеспечивает постоянство внутренней среды клетки. Она как бы таможня клетки: не допускает проникновения в клетку ненужных в данный момент веществ и открывает широкий доступ для тех, в которых клетка нуждается. Под электронным микроскопом установлено, что клеточная оболочка имеет трехслойное строение. Наружный слой состоит из белков и мукополисахаридов, средний - из жироподобных веществ (липидов), которые являются хорошими растворителями, внутренний, как и наружный, - из белков. Такое строение оболочки характерно не только для всех клеток, но и для ряда внутриклеточных образований. Цитоплазматическая мембрана поэтому является универсальной биологической структурой клетки. Для увеличения поверхности соприкосновения с внешней средой, для усиления процессов обмена на цитоплазматической мембране могут быть складки, выросты, микроворсипки. 16 Органеллы, или органоиды (органоподобные образования), - это постоянные образования в клетке, каждое из которых имеет определенное строение и выполняет специфическую функцию. Различают органоиды общего значения и органоиды специальные. К органоидам общего значения относятся: цитоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, сетчатый аппарат (пластинчатый комплекс Гольджи), клеточный центр - центрозома. Цитоплазматическая сеть - это система внутренних трубочек, цистерн, ограниченных мембранами, которые, анастомозируя между собой, образуют сложную трехмерную сеть, пространство между петлями которой заполнено однородным веществом. Каждому виду клеток свойственна определенная архитектура данной сети. В клетках с повышенной активностью (железистых) она выражена лучше. Различают два вида сети: гладкую и шероховатую, когда на наружной поверхности мембраны имеется большое количество зерен - рибосом. Цитоплазматическая сеть - это циркуляторная система клетки, обеспечивающая транспорт веществ из окружающей среды, а также внутри клетки, между ее образованиями. Она участвует в синтезе белка, ферментов, гликогена, жироподобных веществ. Причем гладкая (цитоплазматическая) сеть, хорошо развитая, например в печени, семенниках, участвует преимущественно в синтезе углеводов и липидов, а шероховатая (зернистая) - в синтезе белка. Рибосомы - самые маленькие по величине органоиды клетки, имеющие обычно форму зерен. Они могут располагаться на наружной стенке цитоплазматической сети, на оболочке ядра и свободно, в виде отдельных скоплений. В рибосомах совершается великое таинство природы - синтез белка, поэтому их можно назвать фабриками белка. Причем в каждой клетке синтезируется свой белок (например, в мышечном волокне - мышечные белки). Их способность к синтезу белка очень велика. За час они синтезируют белка больше, чем весят сами. Митохондрии под световым микроскопом имеют вид палочек, зерен, нитей. Они имеются во всех клетках, за исключением эритроцитов. Митохондрии источники энергетических веществ в клетке, ее энергетическая система - силовая станция. Лизосомы - пузырьки, заполненные ферментами и окруженные мембраной типичного строения. Они осуществляют процесс внутриклеточного пищеварения, переваривают разрушающиеся части клетки, инородные частицы, попавшие в нее, и др. Их особенно много в клетках, принимающих участие в фагоцитозе (лейкоцитах, клетках печени и др.). Сетчатый аппарат (пластинчатый комплекс) состоит из канальцев, цистерн, лежащих обычно пачками, пузырьков, вакуолей. Форма и величина его крайне разнообразны, но находится он, как правило, вблизи ядра или вокруг клеточного центра. Он был открыт Гольджи в 1898 г. под световым микроскопом. Это 17 прообраз органов выделения. Его считают последним, "упаковочным", цехом всех веществ, которые вырабатываются в клетке, в том числе и секретов, выделяемых клеткой. Центросома - клеточный центр - представлена двумя центриолями цилиндрической формы образованиями, окруженными светлой зоной цитоплазмы - центросферой. Она участвует в делении клетки, обеспечивая ориентацию хромосом (их расположение и движение). Специальные органоиды, или специализированные структуры. Их наличие зависит от функции клеток. Различают нейрофибриллы - волокна, проводящие нервный импульс; миофибриллы - обеспечивающие сокращения мышц; тонофибриллы - выполняющие опорную функцию, и др. Включения. Это непостоянные образования в цитоплазме клетки - капли жира, зернышки белка, гликогена, продукты секрета и пр. Гиалоплазма. Под гиалоплазмой подразумевают цитоплазму клетки, лишенную ее органоидов и включений. Значение гиалоплазмы состоит в том, что она объединяет все образования клетки в единое целое. Ядро. Это вторая основная часть клетки. По количеству ядер клетки бывают одноядерные, двуядерные и многоядерные. Форма и величина ядра не только в разных клетках, но и в одной клетке, в зависимости от ее состояния, сильно изменчивы. По форме ядра бывают округлые, овальные, палочковидные, сегментированные (разделенные на кусочки). Величина ядра колеблется от 4 до 40 микрон. Ядро состоит из ядерной оболочки, ядрышка, кариоплазмы - ядерного сока и хроматиновых образований. Ядерная оболочка построена по типу обычной мембраны. Особенностью оболочки ядра является то, что она имеет поры (на 1 квадратном микроне 25-100 пор). На наружной поверхности оболочки и в области пор могут располагаться рибосомы. Ядерная оболочка отделяет ядро от цитоплазмы и обеспечивает обмен веществ между ними. Ядрышко состоит из нитчатых структур, собранных в сеть. В клетке может быть одно или несколько ядрышек. По консистенции ядрышко более плотное, чем ядро. Оно участвует в клеточном обмене. Существует мнение об образовании в ядрышке рибосом. Кариоплазма (ядерный сок) также представляет собой нитчатое образование, хотя под световым микроскопом имеет вид бесструктурной массы. Она содержит все основные-химические вещества и ферменты. Здесь, по-видимому, происходит синтез белка и других высокополимерных соединений. Кариоплазма обеспечивает взаимодействие всех структур ядра. 18 Хроматиновые образования - это усиленно окрашивающиеся структуры, из которых в делящемся ядре образуются хромосомы. Последние построены очень сложно, обладают способностью к удвоению и передаче генетической (наследственной) информации от одного поколения клетки к другому. Хромосомы имеют вид изогнутых палочек. Количество их постоянно для каждого вида животных. Причем во всех клетках многоклеточных организмов, за исключением половых, они парные (диплоидный набор). В половых же клетках одинарный набор хромосом, поэтому после слияния (во время оплодотворения) это постоянство не нарушается. У человека в клетках тела 46 хромосом (23 пары), а в половых клетках (мужской и женской) по 23 хромосомы (после оплодотворения их вновь становится 46). В процессе жизнедеятельности клетки в ней непрерывно происходит самообновление составляющих ее образований. Одним из основных жизненных свойств клеток является способность их к размножению. В процессе эволюции эта способность приводит к усовершенствованию клеток, а в многоклеточном организме обеспечивает рост и развитие организма. Размножение клеток осуществляется их делением. Различают два вида деления клеток: простое деление - амитоз и сложное, кариокинетическое, деление - митоз. Простое деление наблюдается в отдельных тканях при специфических условиях: при механическом повреждении мышечной ткани, в сухожилиях, в клетках мочевого пузыря. В этих случаях клетка делится на две дочерние без специфических изменений в ядре. Считают, что амитоз усиливает активность клеток в делении, утративших ее при высокой специализации. Митоз - наиболее распространенный способ деления клеток (рис. 2). Основная сущность его состоит в том, что наследственные признаки распределяются в дочерние клетки равномерно, в одинаковом количестве. В этом процессе выделяют четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Фаза, предшествующая им, в течение которой усиливаются все обменные процессы в клетке, называется интерфазой. 19 Рис. 2. Митоз (кариокинетическое деление клеток): 1,2 - профаза; 3, 4 - метафаза: 5,6 - анафаза; 7, 8 - телофаза Профаза. В ней происходит набухание хроматина, образование хромосом, расхождение центриолей к противоположным концам клетки, исчезновение ядрышка и ядерной оболочки. Метафаза. Между центриолями возникают тонкие нити, совокупность которых называется веретеном. Они являются как бы ориентирами для хромосом, которые в этой фазе группируются по экватору веретена, причем одна половина хромосомы связана с нитями одного полюса веретена, а другая - другого. Анафаза. Во время этой фазы происходит расхождение удвоенных хромосом к полюсам клетки, к центриолям. Нити, укорачиваясь, как бы притягивают к ним хромосомы. При этом наследственные свойства, связанные с хромосомами, распределяются между возникшими клетками поровну. Центриоли вновь делятся на две части. Телофаза. Она завершает деление клетки. Хромосы собираются в клубок, появляются ядрышко, ядерная оболочка. Веретено деления исчезает. Происходит равномерное распределение в новые клетки всех цитоплазматических образований, наступает "перешнуровка" цитоплазмы и формирование двух клеток. Весь процесс подготовки и деления клетки называют митотическим циклом, продолжительность которого для разных клеток различна (от 1-2 до 3-5 часов). 20 Кроме клеток в организме человека есть межклеточное вещество, находящееся между клетками. Оно является продуктом жизнедеятельности клеток, и его строение определяется их функциональными особенностями (так, в крови оно жидкое, а в кости очень плотное). У высших животных межклеточное вещество составляет от 40 до 80% объема их тела. Ткани Ткань - это система клеток и внеклеточных структур, объединенных единством происхождения, одинаковым строением и функцией. Специфичность функции и определила различия в тканях. Ткани по сравнению с клетками - более высокая форма организации живой материи с новыми качественными проявлениями. Они не существуют изолированно друг от друга, а тесно взаимосвязаны (интегрированы). Интеграция ми регулирование жизнедеятельности тканей осуществляется нервной системой. Немаловажное значение в этих процессах имеет и гормональная регуляция. В организме человека выделяют четыре вида тканей: эпителиальную (эпителий), соединительную (ткани внутренней среды), мышечную и нервную. В процессе эволюции развитие тканей под влиянием внешней среды шло неодновременно и неодинаковыми темпами. Наиболее древними являются эпителиальная (покровная) и соединительная ткани. Первая обеспечивала защиту от внешней среды, вторая - протекание внутренних процессов. В дальнейшем образовались специализированные ткани: мышечная, обеспечивающая двигательную функцию организма и его отдельных частей, и нервная, интегрирующая и регулирующая рост, развитие и жизнедеятельность всего организма. Наука, изучающая строение, развитие и жизнедеятельность тканей, называется гистологией (histos - ткань, logos - наука). ЭПИТЕЛИАЛЬНАЯ ТКАНЬ (ЭПИТЕЛИЙ) Эпителиальную ткань называют также пограничной или покровной тканью, так как она расположена преимущественно в тех местах организма, где он соприкасается с внешней средой, с содержимым органов, секретами желез и др. Эпителиальная ткань возникает на ранних стадиях (15-дневного зародыша) эмбрионального развития. В образовании ее принимают участие все три зародышевых листка (эктодерма, мезодерма и энтодерма). Эпителиальная ткань характеризуется рядом специфических особенностей. В ней преобладают клетки, межклеточное вещество почти отсутствует. Клетки расположены в виде пластов, тесно соприкасаясь друг с другом своими поверхностями или цитоплазматическими выступами в виде мостиков, заходящих в углубления соседних клеток. Причем им присуща полярность - различия в 21 строении проксимального и дистального отделов. Расположены клетки на тонкой пластинке - базальной мембране, под которой обязательно находится слой рыхлой волокнистой соединительной ткани. Через эту перепонку поступают питательные вещества и удаляются продукты обмена, она препятствует росту эпителиальных клеток в глубину подлежащих тканей. Кровеносных сосудов эпителиальная ткань не имеет. Эта ткань отличается высокой способностью к регенерации. При нарушении целости она легко восстанавливается. Эпителиальная ткань выполняет защитную, обменную и секреторную функции. Защитная функция состоит в том, что эпителий защищает все расположенные под ним ткани от механических, химических, термических воздействий. Так, через неповрежденную кожу не проникает большинство микроорганизмов. Обменная функция заключается в том, что через клетки эпителиальной ткани осуществляется обмен веществ между организмом и окружающей средой, например всасывание питательных веществ из кишечника в кровь и лимфу, переход кислорода из легких в кровь, выделение продуктов обмена из почек и т. п. Секреторная функция определяется способностью отдельных клеток вырабатывать специфические вещества, имеющие важное значение для организма. Так, слизь, вырабатываемая клетками эпителия желудка, предохраняет его стенку от воздействия желудочного сока, ферменты клеток желудочнокишечного тракта участвуют в процессах пищеварения, гормоны - вещества желез внутренней секреции - регулируют обменные процессы, рост и развитие организма (такой эпителий называется железистым, так как из него образуется большинство желез). В зависимости от происхождения и выполняемой функции эпителиальная ткань имеет различное строение. Предложено несколько классификаций эпителия. По функциональной значимости его делят на покровный и железистый. Покровный эпителий. Он, в свою очередь, может быть разделен по количеству слоев на однослойный и многослойный, а по форме клеток - на плоский, кубический и цилиндрический. Однослойный плоский эпителий называется еще мезотелием. Клетки его плоские, при рассмотрении с поверхности имеют неправильную форму, границы между ними отчетливо выражены, ядро обычно расположено в середине клетки. В некоторых клетках 2 или даже 3 ядра. На свободной поверхности клеток однослойного плоского эпителия имеются микроворсинки. Мезотелий покрывает серозные оболочки, брюшину, плевру, околосердечную сумку, что создает ровную гладкую поверхность органов, предотвращает их срастание и 22 обеспечивает свободное скольжение. Нарушение целостности его может повести к спайкам, которые ограничивают подвижность органов и приводят к изменению их функций (рис. 3). Рис. 3.Однослойный плоский эпителий (вид сверху): 1 - граница клеток; 2 - ядра клеток; 3 - кровеносный сосуд под эпителием Однослойный кубический эпителий имеет клетки с одинаковыми размерами во всех измерениях, напоминающие по форме куб. Ядра находятся в центре клетки. Такой эпителий встречается в канальцах почек (рис. 4). 23 Рис. 4. Однослойный кубический и однослойный цилиндрический эпителий (канальцы почки): 1 - однослойный кубический эпителий (ядра - в центре клетки); 2 однослойный цилиндрический эпителий (ядра расположены ближе к основанию клетки); 3 - соединительная ткань; 4 - кровеносные сосуды Однослойный цилиндрический эпителий содержит клетки, вытянутые в длину, имеющие форму цилиндра, с ядрами, лежащими ближе к их основанию. На свободной поверхности цилиндрического эпителия много микроворсинок, которые в кишечнике образуют так называемую всасывающую каемку. Однослойный цилиндрический эпителий покрывает желудок, тонкую и толстую кишку, протоки печени и поджелудочной железы, канальцы почек. Среди клеток цилиндрического эпителия в кишечнике много бокаловидных клеток, выделяющих слизь. Разновидностью однослойного цилиндрического эпителия является мерцательный, или реснитчатый, эпителий, характерная особенность которого наличие на свободной поверхности выростов из цитоплазмы - ресничек, находящихся в непрерывном движении. Каждая клетка может иметь до 250 ресничек. В 1 секунду ресничка совершает 16-17 колебаний. Такой эпителий покрывает маточные трубы, дыхательные пути. Мерцание ресничек в маточных трубах способствует продвижению яйцеклетки, а в дыхательных путях выталкиванию пылевых частиц во внешнюю среду. Многослойный плоский эпителий бывает неороговевающий и переходный. трех видов: ороговевающий, 24 Многослойный плоский ороговевающий эпителий покрывает поверхность кожи, образуя так называемый эпидермис, который имеет несколько десятков слоев клеток. При этом клетки росткового слоя (глубоко лежащего) непрерывно размножаются и имеют цилиндрическую форму. Чем ближе они располагаются к поверхности, тем более плоскими становятся. В клетках этого эпителия происходит специфический процесс - процесс ороговения, который состоит в том, что цитоплазма их по мере приближения к поверхности тела становится более плотной, ядро исчезает и клетка умирает. Соединяясь с соседними клетками, она образует роговые чешуйки, которые отторгаются с поверхности кожи. В глубоких слоях клеток многослойного плоского эпителия может образовываться пигмент красящее вещество, которое создает своего рода непроницаемый экран для ультрафиолетовых лучей, защищая от их неблагоприятного действия расположенные под ним ткани. Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает роговую оболочку глаза, слизистую оболочку полости рта, глотки и пищевода. Ороговению клетки этого эпителия не подвержены. После определенного цикла плоские клетки верхних слоев отмирают и отторгаются с поверхности. Так, установлено, что в обычных условиях со слизистой оболочки ротовой полости за каждые 5 минут отпадает свыше 500 тыс. эпителиальных клеток (рис. 5). Рис. 5. Многослойный плоский ороговевающий эпителий: 1 - эпителий (а базальный слой (ростковый), б - слой шиповатых клеток (ростковый), в зернистый слой, г - блестящий слой, д - роговой слой); 2 - соединительная ткань Многослойный плоский переходный эпителий покрывает внутреннюю поверхность органов, резко изменяющих свой объем. Он выстилает почечные 25 чашечки, почечные лоханки, мочевой пузырь. При растянутом состоянии органа эпителий становится почти плоским, при спавшемся состоянии - превращается в кубический и даже цилиндрический. Железистый эпителий. Клетки железистого эпителия способны синтезировать и выделять специфические продукты - секреты (соки). Свое название железистый эпителий получил в связи с тем, что из него образуются железы, большая часть которых представляет собой самостоятельные органы (слюнные железы, поджелудочная железа, щитовидная железа и др.). По количеству секретируемых клеток различают одноклеточные и многоклеточные железы. Последние, в свою очередь, разделяются по строению на простые и сложные, по форме - на трубчатые, альвеолярные и альвеолярно-трубчатые, а по способу выделения секрета - на железы внешней секреции и на железы внутренней секреции. Каждая сложная железа - это орган, имеющий специфическое строение. Примером одноклеточных желез являются бокаловидные клетки слизистой оболочки желудка. Простая альвеолярная железа имеет форму пузырька (сальные железы кожи), а простая трубчатая - форму трубки (потовые железы). Сложные альвеолярные или и рубчатые железы имеют многочисленные разветвления в виде пузырьков или трубочек. Например, околоушная слюнная железа относится к сложным альвеолярным железам, а поднижнечелюстная - к альвеолярно-трубчатым. Железы внешней секреции характеризуются тем, что секрет, который они вырабатывают, выделяется по протоку в полость органа или на поверхность кожи (печень, железы желудка, кожи). Железы внутренней секреции (эндокринные железы) не имеют протоков, а свой секрет, называемый иначе инкретом или гормоном, выделяют непосредственно в кровь. СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ Соединительная ткань называется еще тканью внутренней среды. Она входит в состав каждого органа и образует прослойки между органами, как бы соединяя их. Соединительная ткань одевает сосуды и нервы, участвует в образовании скелета человека и скелета его отдельных органов, в образовании крови и лимфы. Соединительная ткань выполняет следующие защитную, опорную (механическую) и пластическую. функции: трофическую, Трофическая, или питательная, функция состоит в том, что кровь, которая относится к соединительной ткани, разносит в организме питательные вещества. Кроме того, одевая сосуды, соединительная ткань вместе с ними проникает во все ткани и органы. 26 Защитная функция соединительной ткани связана не только с ее механическими свойствами (кости - плотные образования - защищают органы), но и с тем, что клетки ее обладают способностью к фагоцитозу: они поглощают и переваривают вредные вещества. Соединительная ткань также участвует в образовании защитных тел, создающих иммунитет (невосприимчивость к заболеваниям). Опорная функция соединительной межклеточным веществом. ткани определяется в основном Пластическая функция соединительной ткани выражается в высокой способности ее к регенерации и приспособлению к условиям среды. Эта ткань образуется из среднего зародышевого листка мезодермы, из так называемой зародышевой соединительной ткани (мезенхимы). Соединительная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества, в котором выделяют основное вещество и волокна. В отличие от других видов тканей в ней преобладает межклеточное вещество, тогда как клеток мало. В различных видах соединительной ткани количественное соотношение межклеточного вещества и клеток различно. Основное вещество соединительной ткани содержит много волокон. Основными клетками ткани являются фибробласты, фиброциты, макрофаги, тучные клетки и плазматические клетки. В ней могут находиться жировые клетки, пигментные клетки и даже лейкоциты. Фибробласты - основной вид клеток соединительной ткани. Они имеют неправильную или веретенообразную (вытянутую) форму. Ядро их довольно больших размеров, овальной формы. Фибробласты участвуют в образовании межклеточного вещества и волокон, в заживлении ран, развитии рубцовой ткани. Фибробласты, которые закончили свой жизненный цикл, называются фиброцитами. Макрофаги могут быть различной формы: круглой, вытянутой, неправильной. Оболочка у них складчатая, с большим количеством микроворсинок, с помощью которых они захватывают инородные вещества. У этих клеток обычно одно ядро небольших размеров, овальной или бобовидной формы. Макрофаги - основные защитники организма человека. В них уничтожаются микробы, нейтрализуются токсические (ядовитые) вещества. Тучные клетки имеют неправильную форму, короткие широкие отростки, небольшое ядро. В цитоплазме их много зернистости. У тучных клеток хорошо развита способность к амебовидным движениям. Они участвуют в образовании межклеточного вещества и регулировании его состава, вырабатывают вещества, предотвращающие свертывание крови и отложение солей в стенках сосудов. 27 Плазматические клетки овальной или округлой формы участвуют в образовании защитных тел, особенно реагируют при введении в организм чужеродного белка. Жировые клетки содержат в цитоплазме жир, оттесняющий ядро к периферии. Их количество в рыхлой соединительной ткани непостоянно. При усиленном питании количество жировых клеток резко возрастает. Пигментные клетки - это те же фибробласты или фиброциты, в цитоплазме которых много красящего вещества - пигмента. Соответственно выполняемым функциям, которые определяются в значительной мере физико-химическими особенностями межклеточного вещества (оно может быть жидким, плотным и очень твердым), соединительную ткань разделяют на защитно-трофическую и опорную. К защитно-трофической соединительной ткани относятся: кровь, лимфа, ретикулярная, или сетчатая, ткань, рыхлая волокнистая ткань и эндотелий. К опорной соединительной ткани относятся: плотная волокнистая ткань, хрящевая и костная ткани. По мере уплотнения межклеточного вещества уменьшается трофическая функция ткани и увеличивается опорная. Кровь - это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом и специфическими клетками. Межклеточным веществом крови является ее жидкая часть - плазма, в которой находятся форменные элементы (клетки) крови. По объему плазма составляет 55-60%, а форменные элементы 4045% всей крови, В организме взрослого человека 4,5-5 литров крови. Плазма. Плазма крови состоит из неорганических и органических веществ. Неорганических веществ в ней около 91% (90% составляет вода и 1% минеральные вещества), а органических около 9%. Основной частью органических веществ являются белки - 7%. Их 3 вида - фибриноген, альбумины и глобулины. Фибриноген принимает участие в свертывании крови, альбумины осуществляют транспорт плохо растворимых в воде веществ (в том числе лекарственных), а глобулины обеспечивают образование защитных тел. Количество глобулинов резко увеличивается при инфекционных заболеваниях. Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой крови. Ее используют в лечебных или профилактических целях для создания иммунитета (пассивная иммунизация), приготовляют лечебные сыворотки. Содержатся в плазме крови также органические вещества небелковой природы (мочевина, жир, аминокислоты и др.), правда, в очень незначительных количествах. Форменные элементы крови. Их три вида: красные кровяные тельца эритроциты, белые кровяные тельца - лейкоциты и кровяные пластинки тромбоциты. 28 Рис. 6. Мазок крови человека:1 - эритроциты; 2, 3, 4, 8 - зернистые формы лейкоцитов; 5, 6, 7 - лимфоциты; 9 - кровяная пластинка Эритроциты (эритрос - красный, цитос - клетка) - это специфические высокодифференцированные клетки, которые в процессе развития утратили ядро, митохондрии, сетчатый аппарат и клеточный центр (рис. 6). У лягушек, рыб, птиц эритроциты содержат ядра (рис. 7). В цитоплазме эритроцитов находится сложный белок - гемоглобин, с помощью которого осуществляется газообмен в организме: переносится из легких к тканям кислород, а из тканей к легким углекислый газ. Оболочка у эритроцитов очень тонкая, через нее и осуществляется обмен газов. Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска, что увеличивает его поверхность, способствуя лучшему соприкосновению гемоглобина с переносимыми газами. Отсутствие ядра в клетке, по-видимому, также способствует большему поглощению кислорода. 29 Рис. 7. Мазок крови лягушки: 1 - эритроциты: а - ядро, б - цитоплазма; 2 лейкоциты; 3 - тромбоцит Размеры эритроцитов невелики, всего 7-8 микрон, поэтому они довольно легко проходят в самых тончайших кровеносных сосудах - капиллярах. В 1 мм3 крови содержится 4,5-5,0 миллионов, а всего в крови - 25-28 триллионов эритроцитов. Если бы можно было разложить их рядом, то получилась бы цепочка, которой хватило бы, чтобы опоясать 3 раза земной шар по экватору. Общая поверхность эритроцитов, циркулирующих в крови, более 1/4 гектара. У мужчин количество эритроцитов несколько больше, чем у женщин; у детей - больше, чем у взрослых; у жителей высокогорных районов, где в воздуха меньше кислорода, - больше, чем у жителей равнин. Даже при кратковременном (1-2 месяца) пребывании в горной местности количество эритроцитов увеличивается, что имеет важное значение для проведения там спортивных тренировок. При усиленной мышечной деятельности их также становится больше в связи с повышенным запросом кислорода. Эритроциты не обладают способностью к самостоятельным движениям, они продвигаются в кровеносных сосудах током крови. Однако они очень эластичны, при движении их в капиллярах хорошо видно, как они удлиняются, уплощаются, изменяя свою форму. Продолжительность жизни эритроцитов 80-120 дней. Распадаются эритроциты в селезенке, а образуются в красном костном мозгу. По имеющимся данным, ежедневно разрушается 1/100 часть эритроцитов, т. е. несколько более чем за 3 месяца все эритроциты крови обновляются. Лейкоциты - это клетки с ядром. Они крупнее эритроцитов (до 10 микрон), способны к самостоятельному амебоидному движению, могут выходить из капилляров в подлежащую ткань. 30 В зависимости от характера цитоплазмы, наличия в ней включений в виде зернышек белка, пигмента, а также в зависимости от формы ядра лейкоциты делятся на зернистые и незернистые. Первые имеют в цитоплазме зернистость и сегментированное, разделенное на отдельные части, ядро. В зависимости от вида зернистости, отношения ее к красителям различают нейтрофилы, базофилы и эозинофилы, которые в крови находятся в определенных количественных соотношениях. По изменению этого соотношения при различных заболеваниях определяют не только их характер, но и исход. Незернистые формы лейкоцитов включений в цитоплазме не содержат, ядро у них не разделено на части, имеет округлую форму и расположено чаще всего в центре клетки. К незернистым лейкоцитам относятся лимфоциты и моноциты. В 1 мм3 крови содержится 6 - 8 тыс. лейкоцитов. Количество их может увеличиваться после приема пищи, при инфекционных заболеваниях и особенно после усиленной мышечной деятельности. Продолжительность жизни лейкоцитов различна: от нескольких дней до 2 - 3 месяцев. При попадании в организм инфекции они в борьбе с ней погибают в значительном количестве. Зернистые формы лейкоцитов вырабатываются в красном костном мозгу, а лимфоциты - в селезенке и лимфатических узлах. Основная функция лейкоцитов защитная. Они стоят на страже здоровья организма, помогая ему бороться с различными заболеваниями. Защитную функцию они выполняют, участвуя в фагоцитозе и в образовании защитных тел. Кроме того, лейкоциты вырабатывают ферменты, регулирующие процессы свертывания крови и проницаемость сосудов. Наконец, отдельные формы лимфоцитов могут образовывать клетки различных видов соединительной ткани (фибробласты, макрофаги, гладкомышечные клетки), что имеет важное значение в процессах восстановления. Тромбоциты, или кровяные пластинки, - это округлой или овальной формы тельца размером всего 1 - 2 микрона. Они не содержат ядра. В 1 мм3 крови их 200 - 300 тыс. Продолжительность жизни тромбоцитов 5 - 8 дней. Кровяные пластинки принимают участие в свертывании крови. Лимфа, как и кровь, состоит из жидкой части - лимфоплазмы - и форменных элементов. В отличие от плазмы крови в ней меньше белка, но больше продуктов обмена веществ. Из форменных элементов в ней преобладают лимфоциты, эритроциты отсутствуют. Ретикулярная ткань состоит из клеток неправильной формы. Соприкасаясь друг с другом, они образуют подобие сети. В петлях этой сети располагается межклеточное вещество, содержащее большое количество ретикулиновых волокон, оплетающих поверхность клеток. Из ретикулярной ткани построены кроветворные органы (костный мозг, селезенка, лимфатические узлы). 31 Рыхлая волокнистая соединительная ткань - это ткань, в которой наиболее отчетливо выражены все структурные элементы соединительной ткани: межклеточное вещество, волокна и клетки (рис. 8). Она покрывает сосуды и нервы, образует подкожную клетчатку, участвует в строении почти всех органов. Рис. 8. Рыхлая соединительная ткань: 1 - тучные клетки; 2 - фибробласты и макрофаги; 3 - коллагеновые волокна (а - фибриллы); 4 - эластические волокна Эндотелиальная ткань (эндотелий) лишь по происхождению относится к соединительной ткани, тогда как по строению напоминает эпителиальную ткань. Клетки ее плоские, расположены на базальной мембране. Межклеточного вещества в этой ткани мало. Эндотелий выстилает внутреннюю поверхность сосудов, придавая ей гладкий, блестящий вид; через эндотелиальные клетки капилляров осуществляется обмен веществ; выполняют они и защитную функцию. Плотная волокнистая соединительная ткань обладает характерной особенностью - в ней преобладают коллагеновые волокна, которые собираются в пучки, ориентированные в зависимости от направления сил тяги. Клеток здесь мало (преимущественно фибробласты), и расположены они между пучками волокон. Из этой ткани построены связки, сухожилия, фасции, межмышечные перегородки, надкостница, надхрящница и др. (рис. 9). 32 Рис. 9. Плотная волокнистая соединительная ткань (сухожилия в продольном разрезе): 1 - пучки первого порядка (коллагеновые волокна); 2 - фиброциты; 3 пучки второго порядка; 4 - соединительная ткань (а - жировая ткань, б - артерия); 5 - вена В сухожилиях и связках пучки коллагеновых волокон расположены параллельно, в фасциях, апоневрозах, межмышечных перегородках - слоями друг над другом (чем толще фасция, тем больше слоев), причем направление волокон в разных слоях различно: в одних - под прямым углом, в других - под острым, что придает этим образованиям особую прочность. Если в плотной волокнистой соединительной ткани преобладают эластические волокна, то она называется эластической соединительной тканью. Наличие эластических волокон помогает органу или части тела после изменения формы возвратиться в исходное положение. Хрящевая ткань (хрящ) по физико-химическим свойствам и функциональным особенностям резко отличается от других видов соединительной ткани. Межклеточное вещество ее довольно плотное, в связи с чем она в основном выполняет опорную и защитную (механическую) функции. Различают три вида хряща: гиалиновый, или стекловидный, коллагено-волокнистый и эластический. Хрящевая ткань сосудов не имеет. Обмен веществ (питание и удаление продуктов распада) осуществляется через сосуды соединительнотканной оболочки, 33 покрывающей хрящ снаружи (надхрящницы). Питательные вещества из сосудов надхрящницы проникают в межклеточное вещество хряща. В хрящ, который покрывает суставные поверхности костей питательные вещества поступают из синовиальной жидкости, заполняющей полость сустава, или из близлежащих сосудов кости. За счет надхрящницы происходит и рост хряща. Гиалиновый хрящ имеет наибольшее распространение в организме человека. Межклеточное вещество его полупрозрачное, голубовато-белого цвета. Клетки хряща расположены в особых полостях, окруженных капсулой, которая плотнее, чем межклеточное вещество. Гиалиновый хрящ образует передние концы ребер, хрящи трахеи, бронхов, большую часть хрящей гортани и покрывает суставные поверхности костей. В эмбриональном.периоде значительная часть скелета состоит из гиалинового хряща. В пожилом возрасте в гиалиновом хряще может откладываться известь (рис. 10). Рис. 10. Гиалиновый (стекловидный) хрящ: 1 - надхрящница; 2 - хрящ (а - молодые хрящевые клетки, б - межклеточное вещество, в - хрящевые клетки, г - хрящевая капсула, д - отдельные группы клеток) Коллагено-волокнистый хрящ менее эластичен, но более прочен. Межклеточное вещество его содержит большое количество пучков коллагеновых волокон, расположенных более или менее параллельно. Клетки находятся между пучками волокон. Из этого хряща построены межпозвоночные диски, хрящ, соединяющий лобковые кости (рис. 11). 34 Рис. 11. Коллагено-волокнистый хрящ: 1 - хрящевые клетки; 2 - коллагеновые волокна Эластический хрящ менее прочный, но очень эластичный, в нем никогда не происходит обызвествления. В межклеточном веществе хряща много эластических волокон, которые переплетаются между собой, образуя густую сеть. Клетки его напоминают по форме пламя свечи и расположены по 2-3 в капсулах между волокнами. Эластический хрящ расположен там, где не требуется большого сопротивления действующим силам. Из него построены ушная раковина, надгортанник, стенка наружного слухового прохода и слуховой трубы (рис. 12). Рис. 12. Эластический хрящ ушной раковины: 1 - надхрящница; 2 - хрящ (а основное вещество, б - эластические волокна, в - хрящевая клетка, г - хрящевая капсула, д - отдельная группа клеток) 35 Костная ткань является наиболее плотной из всех видов соединительной ткани. Межклеточное вещество ее состоит из волокон, которые часто соединяются в пучки, и основного вещества, в котором большой процент неорганических соединений, преимущественно солей кальция, поэтому опорная функция кости наиболее выражена. Однако, несмотря на плотность, костная ткань - живая система, она претерпевает в течение всей жизни человека изменения, сопровождающиеся обновлением входящих в ее состав элементов, что и обеспечивает ее приспособляемость к условиям окружающей среды (рис. 13). Рис. 13. Кость (поперечный распил трубчатой кости): А - компактное вещество, Б - губчатое вещество; 1 - надкостница; 2 - наружная общая система костных пластинок; 3 - остеон (а - гаверсов канал); 4 - вставочная система пластинок; 5 внутренняя общая система пластинок Перестройка костной ткани зависит от возраста, питания, функции органов внутренней секреции и других факторов. Наиболее выраженные изменения в костной ткани происходят при мышечной деятельности: изменяется не только внутренняя структура костной ткани, но и форма органов - костей, которые она образует. В костной ткани различают три вида клеточных элементов: остеоциты, остеобласты и остеокласты. 36 Остеоцит (осс - кость, цитос - клетка) - основная клетка костной ткани - имеет неправильную форму, большое количество длинных отростков, которыми она контактирует с соседними клетками. Эти костные клетки лежат в особых полостях. Остеобласты - творцы, созидатели костной ткани. Они расположены там, где происходит процесс образования кости. Форма их может быть кубической, пирамидальной или угловатой. По мере образования костной ткани остеобласты превращаются в остеоциты. Остеокласты - многоядерные клетки. Они больше, чем остеоциты и остеобласты. В каждом остеокласте может быть до 50 ядер. В месте соприкосновения остеокласта с костным веществом образуется небольшое вдавление. В таких вдавлениях, бухточках, и лежат остеокласты. Эти клетки разрушают костную ткань, на месте которой образуется новая. В костной ткани непрерывно происходят оба процесса - и процесс разрушения, и процесс созидания, обеспечивающие перестройку кости. Различают два вида костной ткани: грубоволокнистую и тонковолокнистую, или пластинчатую. Грубоволокнистая костная ткань встречается в большей мере у зародыша, у взрослых она находится только в местах прикрепления сухожилий мышц к костям, в швах между костями черепа. В межклеточном веществе грубоволокнистой костной ткани пучки волокон толстые, расположены параллельно, под углом или в виде сети. Остеоциты имеют уплощенную форму. Тонковолокнистая, или пластинчатая, костная ткань наиболее высокодифференцированная. Структурно-функциональной единицей ее является костная пластинка. В межклеточном веществе пластинки волокна тонкие, ориентированы в определенных направлениях параллельно друг другу. Остеоциты лежат между пластинками или внутри пластинок. Пластинки расположены так, что волокна в двух соседних пластинках идут почти под прямым углом, что и обеспечивает особую прочность и упругость костной ткани. Из тонковолокнистой костной ткани построены почти все кости скелета взрослого человека. МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ Мышечная ткань принимает участие во всех движениях, совершаемых человеком. Она способствует продвижению крови по сосудам, пищи - по пищеварительному тракту, продуктов обмена - по мочевыводящим путям, секрета желез - по протокам и т. д. По происхождению, строению и даже функции мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению 37 напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани и т. п.). В мышечной ткани имеются сократительные элементы клетки (миофибриллы), трофические (ядро и цитоплазма со всеми органоидами) и опорные (оболочка). Различают два вида мышечной ткани: гладкую и поперечнополосатую, в последней, в свою очередь, выделяют скелетную и сердечную мышечную ткань. Во всех видах мышечной ткани имеются нервные окончания, сигнализирующие в центральную нервную систему о состоянии ее, передающие импульс к действию и обеспечению обмена веществ. Гладкая мышечная ткань участвует в образовании стенки сосудов, внутренних органов, радужной оболочки глаза. Развивается эта ткань из зародышевой соединительной ткани - мезенхимы; отличается довольно высокой способностью к восстановлению; при интенсивной работе увеличивается и количество ее клеток, и их объем. Основной структурной единицей гладкой мышечной ткани является гладкомышечная клетка, имеющая веретенообразную форму с заостренными, иногда раздвоенными концами, что способствует их лучшей связи между собой. Располагаются клетки пластом. Размеры их различны: в сосудах небольшие, до 20 микрон, а в стенке внутренних органов, например в мочевом пузыре, они могут достигать 100 микрон. В цитоплазме находятся волокна миофибриллы. Это тонкие нити, расположенные параллельно длине клетки, состоящие из белка. Миофибриллы гладкой мышечной ткани одинаково преломляют свет, поэтому цитоплазма при рассмотрении под микроскопом кажется однородной. Изменения физикохимического состояния белка обусловливают укорочение и удлинение миофибрилл (рис. 14). 38 Рис. 14. Гладкая мышечная ткань из стенки кишки: 1 - продольный разрез; 2 поперечный разрез; 3 - соединительная ткань Гладкомышечные клетки покрыты оболочкой. Соединительная ткань, расположенная между клетками, образует довольно прочный каркас, связывающий клетки; в ней проходят сосуды и нервы, нервное окончание, передающее импульс к действию, находится не на каждой клетке, передача импульса от клетки к клетке происходит через соприкасающиеся поверхности, поэтому клетки этой ткани сокращаются не изолированно, а одновременно всем пластом. Сокращения гладкой мышечной ткани происходят независимо от нашего сознания, в связи с чем ее называют непроизвольной. Сокращается она медленно, в состоянии сокращения может находиться длительное время. Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань характерна для всех мышц скелета, диафрагмы, языка, глотки, начального отдела пищевода, мышц, приводящих в движение глазное яблоко, и др. Основной структурнофункциональной единицей поперечнополосатой мышечной ткани является мышечное волокно, представляющее собой пласт цитоплазмы удлиненной, цилиндрической формы, с закругленными или заостренными краями, в котором заключены многочисленные ядра. Длина мышечных волокон колеблется от нескольких миллиметров до 10 и более сантиметров. С поверхности мышечное волокно покрыто оболочкой (сарколеммой). Количество ядер в мышечном волокне колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен, в зависимости от длины волокна. Они расположены сразу под сарколеммой. В цитоплазме, которая называется саркоплазмой, значительное число митохондрий, причем их тем больше, чем активнее мышечные волокна. Хорошо выражена и цитоплазматическая сеть с рибосомами, указывающая на усиленные процессы синтеза белка. Сократительным аппаратом мышечного волокна являются миофибриллы, состоящие из более тонких волокон - протофибрилл. Отдельные 39 участки миофибрилл неодинаково преломляют свет: одни в двух направленияхтемные диски (А - анизотропные), другие только в одном направлении - светлые диски (И - изотропные). Каждый из этих дисков во всех миофибриллах расположен на одном уровне. Чередование темных и светлых участков в мышечном волокне и обусловливает поперечную исчерченность (полосатость), откуда данная ткань и получила свое название (рис. 15). Структурнофункциональной единицей миофибриллы является саркомер. Рис. 15. Поперечнополосатая (скелетная) мышечная ткань: 1 - продольно разрезанные волокна (а - темные диски, б - светлые диски, в - ядра); 2 - поперечно разрезанные волокна (г - миофибриллы, д - ядра); 3 - эндомизий; 4 - кровеносные сосуды Сокращение поперечнополосатых мышц происходит быстро, вместе с тем они рано утомляются. При динамическом характере работы, когда периоды сокращения чередуются с периодами расслабления, длительность сокращения невелика, капилляры не сдавливаются, питание волокна не нарушается, поэтому и утомление мышц наступает медленнее. При статической работе, когда мышца находится в состоянии сокращения (напряжения) длительное время, запасы питательных веществ быстро расходуются, фаза их синтеза задерживается, накапливаются продукты обмена веществ, поэтому утомление наступает быстрее. Кроме того, при длительных статических напряжениях сдавливаются кровеносные сосуды и питание мышечного волокна нарушается. Сокращения поперечнополосатой мышечной ткани в отличие от гладкой происходят по нашему желанию, в связи с чем она называется произвольной. 40 Способность к восстановлению поперечнополосатых мышц развита различно: у птиц и млекопитающих оно возможно после удаления даже 1/3 мышечной части, у человека - в значительно меньшей степени. Часто на месте поврежденной поперечнополосатой мышечной ткани образуется рубец (плотная волокнистая соединительная ткань). Под влиянием нагрузки (двигательной деятельности) мышечные волокна утолщаются, увеличивается количество ядер. Имеются наблюдения, указывающие на то, что при этом может увеличиваться и число волокон (П. З. Гудзь). Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань может быть двух видов: одна обеспечивает сокращения сердца, вторая - проведение нервных импульсов внутри сердца. Мышечная ткань сердца по строению напоминает поперечнополосатую, а по функции - гладкую (сокращается непроизвольно). Однако в строении сердечной мышцы есть существенные особенности. Мышечная ткань, участвующая в сокращении, построена из мышечных клеток - миоцитов, имеющих почти прямоугольную форму, длину 50-120 микрон, ядро овальной формы, которое расположено в центре клетки. Миофибриллы имеют поперечнополосатую исчерченность и ориентированы параллельно длине клетки. В каждой клетке до 100 фибрилл. Между миофибриллами большое количество митохондрий, что обеспечивает высокий уровень окислительных процессов. Сердечная мышца работает в условиях достаточного количества кислорода (рис. 16). Рис. 16. Сердечная мышца: 1 - поперечнополосатые мышечные клетки; 2 41 вставочный диск; 3 - ядро клетки; 4 - соединение между клетками; 5 соединительная ткань Контакты клеток сердечной мышцы происходят в области вставочных дисков и боковых выростов цитоплазмы. Цитоплазма одной клетки не переходит в другую, поэтому считать сердечную мышечную ткань синцитием нельзя. Вставочные диски не только соединяют клетки между собой, но и участвуют в передаче возбуждения от одной клетки к другой. Боковые контакты и вставочные пластинки обеспечивают сокращение миокарда как единого целого. Однако есть наблюдения, что в каждом сокращении участвуют не все клетки, как и в скелетной мышечной ткани. Клетки, проводящие импульсы внутри сердца, крупные, богаче саркоплазмой, но беднее миофибриллами, чем те, которые обусловливают сокращения. Митохондрий в них мало, ядра крупные и не всегда лежат в середине клетки. В этих клетках преобладают анаэробные процессы, что увеличивает их стойкость к недостатку кислорода. Сильно выраженный нервный аппарат в поперечнополосатой сердечной мышечной ткани, по-видимому, участвует как в проведении импульсов, так и в обеспечении ритма деятельности сердца. НЕРВНАЯ ТКАНЬ Основным свойством нервной ткани является способность ее компонентов воспринимать раздражение, трансформировать его в нервный импульс и передавать. Участвуя в образовании нервной системы, нервная ткань благодаря этим свойствам регулирует строение, развитие и деятельность всех органов и систем, интегрирует их функции и осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая его адаптацию к ней. Нервная ткань образуется из наружного зародышевого листка. Она состоит из нервных клеток (нейронов) и клеток нейроглии, разделяющихся на макро- и микроглию. Нервные клетки. Величина нервных клеток колеблется от 4-6 до 130 микрон. По форме нервные клетки бывают округлые, овальные и звездчатые. Каждая клетка имеет тело и отростки, длина которых различна: от нескольких микрон до 1-1,5 м. По количеству отростков различают одноотростчатые (униполярные), двуотростчатые (биполярные) и многоотростчатые (мультиполярные) клетки. Наиболее часто у человека встречаются многоотростчатые нервные клетки (рис. 17). Клетка вместе с отростками называется нейроном. Отростки бывают двух видов: дендриты и нейриты. 42 Рис. 17. Схема нейрона: 1 - концевое разветвление; 2 - коллатеральная ветвь; 3 осевой цилиндр; 4 - мякотная оболочка; 5 - перехват; 6 - разделение нервного волокна; 7 - окончания в мышце; 8 - нейрит; 9 - тело клетки; 10 - дендриты Дендриты - это ветвящиеся отростки, по которым нервный импульс идет к клетке. Их у каждой клетки может быть несколько. В ряде случаев дендриты имеют на периферическом конце воспринимающие аппараты - чувствительные нервные окончания, или рецепторы. 43 Нейрит, или аксон, - это неветвящийся отросток. Он всегда один, проводит нервный импульс от тела клетки к рабочему органу, где заканчивается концевым аппаратом. В теле нервной клетки (обычно в центральной части) расположено ядро округлой или (реже) овальной формы. Хроматина в ядре мало. В цитоплазме, как и во всех клетках, имеются органеллы общего значения и специальные, к которым относятся тигроидное вещество и нейрофибриллы. Тигроидное вещество - это участки сильно выраженной цитоплазматической сети с большим количеством рибосом. Тигроидное вещество принимает участие в трофике (питании) клетки. В условиях интенсивной деятельности количество тигроидного вещества увеличивается. При перенапряжении клеток, при кислородном голодании оно уменьшается и может совсем исчезать. У начала аксона, которое является местом аккумуляции всех импульсов, и в отростках тигроидного вещества нет. Нейрофибриллы - это тонкие нити, находящиеся в цитоплазме клеток. В теле клетки нейрофибриллы образуют сеть, располагаясь в разных направлениях, а в отростках лежат параллельно. В некоторых отделах нервной системы, например в подбугорной области, имеются кроме описанных выше нервных клеток нейроны, способные к выделению секретов, которые в виде зернышек накапливаются в цитоплазме и выделяются. Эти нейроны более крупные, тигроидного вещества в них мало. Нейроглия. Клетки как макро-, так и микроглии имеют различную величину и форму. Их в 10 раз больше, чем нервных клеток. Многие из клеток нейроглии имеют большое количество отростков. Клетки нейроглии выполняют опорную функцию, своими отростками образуют строму - скелет (подушку) для нервных клеток; разграничительную функцию, выстилая внутреннюю поверхность полостей мозга; секреторную функцию, выделяя высокоактивные вещества в полости нервной системы или в кровь; трофическую функцию, обеспечивая обменные процессы; защитную функцию, осуществляя фагоцитоз вредных веществ. Считают, что они участвуют в накоплении (хранении) информации. Нервные волокна. Это отростки нервных клеток, покрытые оболочками из клеток нейроглии (так называемых шванновских клеток). Поскольку отросток нервной клетки лежит в центре волокна, его называют осевым цилиндром. Различают безмякотные, или безмиелиновые, и мякотные, или миелиновые, нервные волокна нервные волокна (рис. 18). 44 Рис. 18. Мякотные нервные волокна (А - продольный разрез, Б - поперечный разрез): 1 - осевой цилиндр; 2 - шванновская оболочка (а - миелин, б - перехват Ранвье, в насечка Лантермана) Безмякотные нервные волокна имеют отростки, которые по мере развития нервных клеток прорастают между клетками нейроглии и покрываются ими наподобие муфты. При этом отросток не просто соприкасается с клеткой нейроглии, а вдавливается внутрь нее, оболочка плотно прилегает к нему, а цитоплазма и ядро оттесняются к периферии. Получается, что каждый отросток оказывается подвешенным внутри клетки к ее оболочке. Довольно часто внутри одной клетки может располагаться несколько отростков. Такие волокна построены по типу кабеля и поэтому называются волокнами кабельного типа (рис. 19). 45 Рис. 19. Безмякотные нервные волокна:1 - безмякотное нервное волокно, покрытое шванновской оболочкой; 2 - ядра клеток шванновской оболочки; 3 - кровеносный капилляр Безмякотные волокна тонкие, имеют серый цвет, проводимость нервного импульса по ним медленная. Эти волокна находятся преимущественно в вегетативной нервной системе. Мякотные волокна значительно толще, чем безмякотные. Скорость проведения нервного импульса по этим волокнам значительно выше: если в безмякотном волокне 1-2 м/сек, то в мякотном - 5-120 м/сек. Мякотная оболочка построена довольно сложно. В ней как бы два слоя. Первый, внутренний, слой состоит из двух листков оболочки шванновской клетки, закругленной много раз вокруг осевого цилиндра. Поскольку в оболочке много жироподобных веществ и белка, то эта часть ее кажется однородной, без клеточные элементов, и называется миелиновой или мякотной оболочкой. Второй слой, состоящий из цитоплазмы и ядра, образует наружную тонкую часть оболочки, которую называют шванновской оболочкой. По ходу миелиновых волокон имеются перехваты - места соприкосновения двух шванновских клеток. Из совокупности безмякотных и мякотных нервных волокон образуются нервы, идущие ко всем органам и тканям. В нервах между волокнами располагается очень тонкая соединительная ткань, состоящая из тончайших волокон и веретенообразной формы фибробластов, называема эндоневрием. Нервные волокна, группируясь между собой, образуют различной толщины пучки, также одетые соединительнотканной оболочкой, но более толстой, которая играет не только опорную, но защитную функцию. Эта оболочка называется периневрием. Наконец, весь нерв снаружи еще покрыт оболочкой из рыхлой соединительной ткани - эпиневрием, в котором проходят сосуды. При повреждении (перерезке) 46 нерва его концы не срастаются, а происходит восстановление из центральной части отростков, которые остаются связанными с телом клетки. Причем периферическая часть нерва (отделившаяся) является как бы руслом для образующегося нерва. Основные анатомические понятия Основные вопросы 1. Органы, системы органов и аппараты организма человека. 2. Части, поверхности тела человека. 3. Условные плоскости и оси. Органы, системы органов и аппараты организма человека Орган - это часть тела, имеющая определенную форму и строение, занимающая соответствующее место в организме и выполняющая специфическую функцию. Обычно в его строении участвует несколько видов тканей, из которых одна является основной (в кости основная ткань - костная, но имеются соединительная и нервная ткани). Системы органов - это совокупность органов, связанных друг с другом анатомически и топографически, имеющих общее происхождение, сходные черты в строении и выполняющих общую функцию в организме (пищеварительная система, дыхательная система и др.). Аппараты - это лишь функциональное объединение органов, имеющих различное происхождение, различное строение и разные места расположения в организме (двигательный аппарат, эндокринный аппарат и др.). Совокупность систем составляет единый целостный анатомическом, так и в функциональном отношении. организм как в В организме человека различают следующие системы органов: 1. Система органов опоры и движения, в состав которой входят костная система, выполняющая в основном роль опоры, соединения костей, обеспечивающие возможность движений частей тела, и мышечная система, способствующая активному перемещению тела в пространстве. 2. Система органов пищеварения объединяет органы, в которых происходит переработка пищи с последующим всасыванием питательных веществ. 3. Система органов дыхания, включающая органы, благодаря которым осуществляется газообмен, т. е. поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа, образовавшегося в процессе обмена веществ. 47 4. Система мочевых органов, в результате функции которых организм освобождается от продуктов обмена веществ. 5. Система половых органов несет функцию размножения. 6. Сердечно - сосудистая система, обеспечивающая в основном транспорт питательных веществ, гормонов и кислорода к тканям и органам, а от последних продуктов обмена. 7. Система эндокринных органов (желез внутренней секреции), вырабатываемые продукты которых - гормоны участвуют в регуляции жизнедеятельности организма 8. Нервная система объединяет организм и единое целое и уравновешивает его деятельность с условиями внешней среды, обеспечивая его адаптацию (приспособление). 9. Система органов чувств, посредством которых информация из внешней и внутренней среды организма. воспринимается Части, поверхности тела человека. Условные плоскости и оси При описании строения тела человека, при установлении расположения отдельных его частей, определении проекции костей, мышц, внутренних органов, сосудов и нервов пользуются его так называемым исходным положением. Исходным называется обычное вертикальное положение человека, когда руки опущены вдоль туловища, ладони обращены вперед, а большие пальцы кисти кнаружи (рис. 20). 48 Рис. 20. Внешняя форма тела (А - вид спереди, Б - вид сзади): I - голова; II - шея; III - туловище; IV - верхняя конечность; V - нижняя конечность; 1 - мозговая часть головы; 2 - лицевая часть головы; 3 - пояс верхней конечности (ключица); 4 область груди; 5 - область живота; 6 - плечо; 7 - предплечье; 8 - кисть; 9 - пояс нижней конечности (область таза); 10 - бедро; 11 - надколенник; 12 - голень; 13 стопа; 14 - пояс верхней конечности (лопатка); 15 - спина; 16 - локоть; 17 - пояс нижней конечности (ягодичная область); 18 - подколенная ямка; 19 - икроножная область; 20 - пяточное сухожилие В теле человека различают голову, шею, туловище, верхнее конечности и нижние конечности. Для определения пространственных отношений органов используют условные плоскости и оси. Через тело человека проводят три взаимно перпендикулярные плоскости: сагиттальную, или передне-заднюю, фронтальную, или поперечную, и горизонтальную. Сагиттальная плоскость проводится вертикально спереди назад. Та сагиттальная плоскость, которая проходит через середину тела и делит его на две симметричные половины - правую и левую, называется срединной, или медианной. Соответственно этой плоскости существуют два понятия: медиальный, расположенный ближе к ней, и латеральный, лежащий дальше от нее. 49 Фронтальная плоскость проводится тоже вертикально, но под прямым углом к сагиттальной плоскости и параллельно плоскости лба. Фронтальная плоскость разделяет тело человека на переднюю, вентральную, и заднюю, дорзальную, половины. Горизонтальная плоскость проводится перпендикулярно первым двум плоскостям, параллельно опорной поверхности. Она делит тело человека на верхний и нижний отделы (головной, краниальный, отдел и хвостовой, каудальный). В отношении конечностей установлены термины: проксимальный, находящийся ближе к туловищу, и дистальный, расположенный дальше от него. Соответственно плоскостям выделяют три мысленно проводимые линии или оси (поперечную, сагиттальную и вертикальную), вокруг каждой из которых отдельная часть тела может изменять положение в пространстве, двигаться. При этом движение направлено всегда перпендикулярно оси. Кроме плоскостей и осей на поверхности тела человека выделяют области: на передней поверхности туловища, в верхнем его отделе, - область груди, в нижнем отделе - область живота; задняя поверхность туловища называется спиной или дорзальной поверхностью. В области шеи выделяют переднюю и заднюю поверхности (задняя поверхность называется еще выйной областью). В области головы различают: область лба, височную, теменную и затылочную области. Каждая часть конечности имеет переднюю, или вентральную, поверхность, заднюю, или дорзальную, поверхность, медиальную поверхность и латеральную поверхность. В области кисти различают: ладонную и тыльную поверхности, а в области столы - подошвенную (нижнюю) и тыльную (верхнюю). Кости и их соединения Основные вопросы 1. Функции скелета. 2. Кости, химический состав костей. 3. Классификация костей. 4. Строение костей. 5. Развитие и рост костей. 6. Соединение костей. 7. Функциональная характеристика прерывных соединений костей 8. Классификация суставов 9. Влияние занятий спортом на скелет. 10.Функциональная анатомия отдельных частей скелета. 11.Скелет туловища. 12.Череп. 13.Скелет верхних конечностей. 50 14.Скелет нижних конечностей. Кости и их соединения Все многообразие функций, выполняемых скелетом, можно объединить в две большие группы - механические функции и биологические функции. К механическим функциям относятся защитная, опорная, локомоторная и рессорная. Защитная функция скелета состоит в том, что он образует стенки ряда полостей (грудной полости, полости черепа, полости таза, позвоночного канала) и является, таким образом, надежной защитой для располагающихся в этих полостях жизненно важных органов. Опорная функция скелета заключается в том, что он является опорой для мышц и внутренних органов, которые, фиксируясь к костям, удерживаются в своем положении. Локомоторная функция скелета проявляется в том, что кости - это рычаги, которые приводятся в движение мышцами (через нервную систему), обусловливая различные двигательные акты - бег, ходьбу, прыжки и т. п. Рессорная функция скелета обусловлена способностью его смягчать толчки и сотрясения (благодаря сводчатому строению стопы, хрящевым прокладкам между костями в местах их соединения, связкам внутри соединений костей, изгибам позвоночника и др.). Биологические функции скелета связаны с участием его в обмене веществ, прежде всего в минеральном обмене. Кости - это депо минеральных солей кальция и фосфора. 99% всего кальция находится в костях. При недостатке в пище солей кальция компенсация их в организме осуществляется за счет кальция костей. Кроме того, кости скелета принимают участие и в кроветворении. Находящийся в них красный костный мозг вырабатывает эритроциты, зернистые формы лейкоцитов и кровяные пластинки. При этом в кроветворной функции участвует не только костный мозг, но и кости в целом, так что усиленная мышечная деятельность, оказывая влияние на кость, способствует и улучшению кроветворения. КОСТИ Основной структурно-функциональной единицей скелета является кость. Каждая кость в организме человека - это живой, пластичный, изменяющийся орган. Кость как орган состоит из нескольких тканей, имеет свою определенную морфологическую структуру и функционирует как часть целостного организма. Основной тканью в кости является костная ткань, кроме нее имеется плотная 51 соединительная ткань, образующая, например, оболочку кости, покрывающую ее снаружи, рыхлая соединительная ткань, одевающая сосуды, хрящевая, покрывающая концы костей или образующая зоны роста, ретикулярная ткань основа костного мозга и элементы нервной ткани - нервы и нервные окончания. Каждая кость имеет определенную форму, величину, строение и находится в связи с соседними костями. В состав скелета входит 206 костей - 85 парных и 36 непарных. Кости составляют примерно 18% веса тела. Химический состав костей. Кость состоит из двух видов химических веществ: неорганических и органических. К неорганическим веществам относятся вода и соли (главным образом соли кальция). Органическое вещество кости называется оссеином. В свежей кости около 50% воды, 22% солей, 12% оссеина и 16% жира. Обезвоженная, обезжиренная и отбеленная кость содержит 1 2 приблизительно /3 оссеина и /3 неорганических веществ. Особое специфическое физико-химическое соединение органических и неорганических веществ в костях и обусловливает их основные свойства упругость, эластичность, прочность и твердость. В этом легко убедиться. Если кость положить в соляную кислоту, то соли растворятся, останется оссеин, кость сохранит форму, но станет очень мягкой (ее можно завязать в узел). Если же кость подвергнуть сжиганию, то органические вещества сгорят, а соли останутся (зола), кость тоже сохранит свою форму, но будет очень хрупкой. Таким образом, эластичность кости связана с органическими веществами, а твердость и крепость с неорганическими. Кость человека выдерживает давление на 1 мм2 15 кг, а кирпич всего 0,5 кг. Химический состав костей непостоянен, он меняется с возрастом, зависит от функциональных нагрузок, питания и других факторов. В костях детей относительно больше, чем в костях взрослых, оссеина, они более эластичны, меньше подвержены переломам, но под влиянием чрезмерных нагрузок легче деформируются. Кости, выдерживающие большую нагрузку, богаче известью, чем кости менее нагруженные. Питание только растительной или только животной пищей также может вызвать изменения химического состава костей. При недостатке в пище витамина D в костях ребенка плохо откладываются соли извести, сроки окостенения нарушаются, а недостаток витамина А может привести к утолщению костей, запустению каналов в костной ткани. В пожилом возрасте количество оссеина снижается, а количество неорганических веществ солей, наоборот, увеличивается, что снижает ее прочностные свойства, создавая предпосылки к более частым переломам костей. К старости в области краев суставных поверхностей костей могут появляться разрастания костной ткани в виде шипов, выростов, что может ограничивать подвижность в суставах и вызывать болезненные ощущения при движениях. О механических свойствах кости можно судить на основании их крепости на сжатие, растяжение, разрыв, излом и т. п. На сжатие кость в десять раз крепче хряща, в пять раз прочнее железобетона, в два раза больше крепости свинца. На 52 растяжение компактное вещество кости выдерживает нагрузку до 10 - 12 кг на 1 мм2, а на сжатие - 12-16 кг. По сопротивлению на разрыв кость в продольном направлении превышает сопротивление дуба и равна сопротивлению чугуна. Так, например, для раздробления бедренной кости давлением нужно приблизительно 3 тыс. кг, для раздробления большеберцовой кости не менее 4 тыс. кг. Органическое вещество кости - оссеин выдерживает нагрузку на растяжение 1,5 кг на 1 мм2, на сжатие - 2,5 кг, крепость же сухожилий составляет 7 кг на 1 мм2, Несмотря на значительную крепость и прочность кость весьма пластичный орган и может перестраиваться на протяжении всей жизни человека. Форма костей. Форма костей в скелете человека очень разнообразна. Различают: длинные, короткие, плоские и смешанные кости. Кроме того, есть кости пневматические и сесамовидные. Расположение костей в скелете связано с выполняемой ими функцией при общей закономерности: "Кости построены так, что при наименьшей затрате материала обладают наибольшей крепостью, легкостью, по возможности уменьшая влияние толчков и сотрясений" (П. Ф. Лесгафт). Длинные кости расположены на конечностях, где они, как рычаги, обеспечивают значительный размах движений. В этих костях преобладает продольный размер. В каждой длинной или трубчатой кости различают среднюю часть - тело (диафиз) и 2 конца (эпифизы) - проксимальный и дистальный (рис. 21). 53 Рис. 21. Строение трубчатой кости: 1 - надкостница; 2 - тело кости (диафиз); 3 концы кости (эпифизы); 4 - костномозговая полость; 5 - компактное вещество; 6 губчатое вещество Проксимальный эпифиз расположен ближе к оси туловища, а дистальный дальше от нее. Эпифизы костей утолщены, что увеличивает поверхность соединяющихся костей, а следовательно, создает более прочную опору и увеличивает силу полезного действия мышц, изменяя ее угол подхода к кости. Внутри тела кости находится костномозговая полость, не уменьшающая ее прочности. Короткие кости находятся там, где вместе с подвижностью и разнообразием движений необходима прочность (позвоночный столб, кости запястья). Размеры коротких костей одинаковы в трех плоскостях. Плоские кости не содержат полости; между двумя пластинками компактного вещества в них располагается губчатое вещество. Плоские кости участвуют в образовании полостей для защиты органов (кости черепа, таза и др.). 54 Смешанные кости - это такие, различные части которых имеют разную форму (височная кость). Пневматические, или воздухоносные, кости имеют внутри полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом, что облегчает вес кости, не уменьшая ее прочности. Сесамовидные кости - это кости, вставленные в сухожилия мышц и увеличивающие поэтому плечо силы мышц, способствующие усилению их действия. Строение костей. Каждая кость снаружи покрыта соединительнотканной оболочкой - надкостницей, в которой различают два слоя: наружный и внутренний. Наружный слой надкостницы состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, внутренний - из рыхлой соединительной ткани, в которой имеются клетки (остеобласты), продуцирующие костное вещество (в связи с чем этот слой называется остеогенным или костеобразующим). За счет внутреннего слоя происходит рост кости в толщину и срастание после нарушения целости. Надкостница богата сосудами и нервами. Надкостница выполняет защитную функцию, питательную - сосуды из надкостницы проходят в кость - и костеобразовательную. Отделение надкостницы приводит к омертвению кости. За надкостницей следует компактное (плотное) вещество кости, а затем губчатое вещество, состоящее из отдельных костных перекладин, расположенных в виде сетки так, что между ними образуются ячейки - полости (что напоминает губку). Компактное вещество в теле длинных трубчатых костей толще; в эпифизах, коротких и плоских костях - тоньше. Оно толще в тех костях, которые несут большую нагрузку (в плечевой кости компактный слой тоньше, чем в бедренной). Перекладины губчатого вещества расположены не беспорядочно, а в определенных направлениях в виде дуг, арок, соответственно действию сил сжатия и растяжения. Если действие силы направлено перпендикулярно кости (например, позвонку), то перекладины расположены почти под прямым углом друг к другу. Если силы действуют под острым углом (сила тяги мышц), то изменяется и направление перекладин, обеспечивая прочность и надежность кости. Все пространство внутри кости заполнено костным мозгом. Он бывает двух видов: красный и желтый. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества кости. Следовательно, его много в плоских, коротких, сесамовидных костях и эпифизах длинных трубчатых костей. Он выполняет кроветворную функцию. Желтый костный мозг расположен в костномозговой полости диафизов длинных костей. Он богат жировыми клетками. В период внутриутробного 55 развития все кости содержат только красный костный мозг, а после рождения в полости диафизов костей красный костный мозг постепенно к 12 - 15 годам замещается желтым. Общее количество красного костного мозга около 1500 см3. С возрастом компактное вещество утолщается, перекладины губчатого вещества становятся крупнее. Мозговая полость с 7 до 10 лет увеличивается мало. К 18 - 20 годам строение кости становится аналогичным строению кости взрослого, однако внутренняя перестройка ее происходит на протяжении всей жизни человека. Рельеф поверхности кости формируется в основном после рождения. Прилегающие к костям сухожилия, сосуды оставляют на костях отверстия, вырезки, борозды. В местах прикрепления площадь прикрепления мышц и создает опору для них. Чем сильнее развиты мышцы, тем резче выражен рельеф костей. Микроскопически кость состоит из костных пластинок: пластинок остеона, вставочных пластинок и общих пластинок. Пластинки остеона, в виде концентрических кругов окружая костный канал, где проходят сосуды и нервы, образуют структурную единицу кости - остеон. Вставочные пластинки неправильной формы располагаются между остеонами. Общие пластинки (наружные и внутренние) охватывают кость с наружной поверхности и со стороны костномозговой полости. Развитие и рост костей. Кости развиваются из среднего зародышевого листка - мезодермы, в их формировании принимает участие зародышевая соединительная ткань - мезенхима. Большинство костей в процессе развития проходят три стадии: соединительнотканную, или перепончатую, хрящевую и костную. И только кости крыши черепа, кости лица, часть ключицы проходят две стадии: перепончатую и костную, минуя хрящевую. Кости, которые развиваются сразу на месте соединительной ткани, называются первичными, а кости, которые развиваются на месте хряща, - вторичными. Развитие первичных костей происходит довольно просто: на месте будущей кости в соединительной ткани возникает ядро окостенения (островок), которое увеличивается в размерах, образуя компактное вещество и губчатое вещество; из наружного слоя мезенхимных клеток формируется надкостница. Развитие вторичных костей происходит более сложно. Вначале соединительная ткань, прообраз будущей кости, становится хрящевой моделью кости. Надхрящница, покрывающая хрящевую модель, превращается в надкостницу, которая начинает образовывать костное вещество с периферии (перихондральное окостенение). Вместе с этим внутри хряща также появляются остеогенные (костеобразующие) островки - ядра окостенения (энхондральное окостенение). Одновременно с продукцией кости идет и обратный процесс - процесс рассасывания с внутренней стороны костей (изнутри), в связи с чем образуется 56 костномозговая полость и ячейки в губчатом веществе. Эти два процесса, обусловливая друг друга, протекают параллельно, формируя кость соответственно ее назначению. К моменту рождения диафизы трубчатых костей уже являются окостеневшими. Окостенение эпифизов происходит после рождения. В проксимальном эпифизе ядро окостенения появляется обычно в первые месяцы после рождения, а в дистальном - на 2-м году жизни. Это основные ядра окостенения. У детей и юношей появляются добавочные точки окостенения в тех местах кости, где прикрепляются мышцы, связки. Они называются апофизами. Между эпифизом и диафизом остается прослойка хряща, за счет которой и осуществляется рост костей в длину. Полное синостозирование дистального эпифиза с телом кости происходит к 21 году, а проксимального - к 24 годам. Окостение может нарушаться при недостатке в пище витаминов, понижении функции желез внутренней секреции (передней доли гипофиза, щитовидной) и т. п. Таким образом, рост плоских костей происходит за счет надкостницы и соединительной ткани швов; рост трубчатых костей в толщину - также за счет надкостницы, а в длину - за счет эпифизарных хрящей, расположенных между эпифизом и диафизом. Рост трубчатых костей в основном заканчивается у женщин в 17 - 20 лет, у мужчин в 19 - 23 года. Имеются наблюдения, указывающие на то, что рост костей может происходить и после окостенения эпифизарных хрящей, за счет хряща, покрывающего суставные поверхности костей. СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ Кости в организме человека расположены не изолированно Друг от друга, а связаны между собой в одно единое целое. Причем характер их соединения определяется функциональными условиями: в одних частях скелета движения между костями выражены больше, в других - меньше. Еще П. Ф. Лесгафт писал, что "ни в одном другом отделе анатомии нельзя так "стройно" и последовательно выявить связь между формой и отправлением" (функцией). По форме соединяющихся костей можно определить характер движения, а по характеру движений - представить форму соединений. Все многообразие соединения костей можно представить в виде трех основных типов. Различают непрерывные соединения - синартрозы, прерывные - диартрозы и полупрерывные - гемиартрозы (полусуставы). Непрерывными соединениями костей называются такие, при которых между костями нет перерыва, они связаны сплошной прослойкой ткани. 57 Прерывные соединения - это такие, когда между соединяющимися костями имеется перерыв - полость. Полупрерывные соединения характеризуются тем, что в ткани, которая расположена между соединяющимися костями, имеется небольшая полость щель (2-3 мм), заполненная жидкостью. Однако эта полость не разделяет полностью костей, и основные элементы прерывного соединения отсутствуют. Примером такого вида соединений может служить соединение между лобковыми костями. Возникновение различного характера соединений костей можно наблюдать и в онтогенезе человека. Аналогично стадиям развития костей происходит и развитие их соединений. На ранних стадиях образования скелета зачатки костей связаны друг с другом лишь зародышевой соединительной тканью. В зависимости от функциональной направленности там, где между соединяющимися костями нет необходимости в движениях большого размаха, остается соединительная ткань, которая может превращаться в хрящ для обеспечения подвижности и амортизации толчков или в кость. Так формируются непрерывные соединения. Там, где необходима большая подвижность между костями, соединительная ткань рассасывается, возникает прерывное соединение, с полостью между костями. Полость появляется к концу 2-го месяца эмбриональной жизни. Синдесмозы. Если в соединительной ткани, находящейся между костями, преобладают коллагеновые волокна, такие соединения называются фиброзными, если эластические - эластическими. Фиброзные соединения в зависимости от величины прослойки могут быть в виде связок (между отростками позвонков), в виде перепонок шириной 3 - 4 см (между костями таза, предплечья, голени) или в виде швов (между костями черепа), где прослойка соединительной ткани составляет всего 2 - 3 мм. Примером непрерывных соединений эластического типа могут служить желтые связки позвоночника, находящиеся между дугами позвонков. Синхондрозы. В зависимости от строения хряща эти соединения подразделяют на соединения с помощью волокнистого хряща (между телами позвонков) и соединения с помощью гиалинового хряща (реберная дуга, между диафизом и эпифизом, между отдельными частями костей черепа и т. д.). Хрящевые соединения могут быть временными (соединения крестца с копчиком, частей тазовой кости и др.), которые затем превращаются в синостозы, и постоянными, существующими на протяжении всей жизни (синхондроз между височной костью и затылочной). Гиалиновые соединения более упругие, но хрупкие по сравнению с волокнистыми. 58 Синостозы. Это соединения костей костной тканью эпифизарных хрящей, окостенение швов между костями черепа. окостенение Непрерывные соединения костей (кроме синостозов) подвижны. Степень подвижности зависит от величины прослойки ткани и ее плотности. Более подвижными являются собственно-соединительно- тканные соединения, менее подвижными - хрящевые. Непрерывные соединения обладают также хорошо выраженным свойством амортизации толчков и сотрясений. Функциональная характеристика прерывных соединений костей Прерывные соединения костей называют еще синовиальными соединениями, полостными соединениями или суставами. Сустав имеет свои специфические конструкцию, расположение в организме и выполняет определенные функции. В каждом суставе различают основные элементы и добавочные образования. К основным элементам сустава относятся: суставные поверхности соединяющихся костей, суставная сумка (капсула) и суставная полость (рис. 22). Рис. 22. Синовиальное соединение - сустав (схема): 1 - суставные концы соединяющихся костей; 2 - фиброзный слой суставной капсулы; 3 - синовиальный 59 слой суставной капсулы; 4 - суставная полость, содержащая синовиальную жидкость; 5 - суставной хрящ; 6 - мениск; 7 - внутрисуставные связки; 8 завороты суставной полости Суставные поверхности соединяющихся костей должны в определенной мере соответствовать друг другу по форме. Если поверхность одной кости выпукла, то поверхность другой несколько вогнута. Суставные поверхности покрыты обычно гиалиновым хрящом, который уменьшает трение, облегчает скольжение костей при движениях, является амортизатором и предотвращает срастание костей. Толщина хряща 0,2 - 4 мм. В суставах с ограниченной подвижностью суставные поверхности покрыты волокнистым хрящом (крестцово-подвздошный сустав). Суставная сумка - это соединительнотканная оболочка, герметически окружающая суставные поверхности костей. Она имеет два слоя: наружный фиброзный (очень плотный, крепкий) и внутренний - синовиальный (со стороны полости сустава покрыт слоем эндотелиальных клеток, которые вырабатывают синовиальную жидкость). Суставная полость - небольшая щель между соединяющимися костями, заполненная синовиальной жидкостью, которая, смачивая поверхности соединяющихся костей, уменьшает трение, силой сцепления молекул с поверхностями костей укрепляет суставы, а также смягчает толчки. Добавочные образования формируются в результате функциональных требований, как реакция на увеличение и специфичность нагрузки. К добавочным образованиям относятся внутрисуставные хрящи: диски, мениски, суставные губы, связки, выросты синовиальной оболочки в виде складок, ворсинок. Они являются амортизаторами, улучшают конгруентность поверхностей соединяющихся костей, увеличивают подвижность и разнообразие движений, способствуют более равномерному распределению давления одной кости на другую. Диски - это сплошные хрящевые образования, расположенные внутри сустава (в височно-нижнечелюстном); мениски имеют форму полулуний (в коленном суставе); губы в виде хрящевого ободка окружают суставную поверхность (около суставной впадины лопатки); связки - это пучки соединительной ткани, идущие от одной кости к другой, они не только тормозят движения, но и направляют их, а также укрепляют суставную сумку; выросты синовиальной оболочки - это вдающиеся в полость сустава складки, ворсинки, заполненные жиром. Суставная сумка, связки, мышцы, окружающие сустав, атмосферное давление (внутри сустава давление отрицательное) и сила сцепления молекул синовиальной жидкости - все это факторы, укрепляющие суставы. Суставы выполняют в основном три функции: содействуют сохранению положения тела и его отдельных звеньев, участвуют в перемещении частей тела по отношению друг к другу и, наконец, участвуют в локомоциях - перемещениях 60 всего тела в пространстве. Эти функции определяются действием активных сил мышц. В зависимости от характера мышечной деятельности в процессе эволюции и образовались соединения различной формы, имеющие различные функции. Классификация суставов. По количеству соединяющихся костей суставы разделяются на простые и сложные. В простых суставах соединяются только две кости, в сложных - три и более. По форме суставных поверхностей различают шаровидные (с разновидностью ореховидным суставом), эллипсовидные, седловидные, цилиндрические, блоковидные и плоские суставы. Влияние занятий спортом на скелет. Под влиянием усиленной мышечной деятельности в скелете спортсмена происходят существенные изменения. На состояние скелета оказывают влияние и другие факторы, связанные с занятиями спортом: характерное положение тела спортсмена (у велосипедистов, конькобежцев, боксеров, гребцов и др.). Сила давления на скелет (у тяжелоатлетов), сила растяжения при висах, при скручивании тела (у акробатов, гимнастов, фигуристов и др.). При правильно дозированных нагрузках эти изменения обычно бывают благоприятными. В противном случае возможны патологические изменения скелета. Наиболее простой механизм возникновения у спортсменов изменений скелета можно представить следующим образом. Под влиянием усиленной мышечной деятельности происходит рефлекторное расширение кровеносных сосудов, улучшается питание работающего органа, прежде всего мышцы, а затем и близлежащих органов, в частности кости со всеми ее компонентами (надкостница, компактный слой, губчатое вещество, костномозговая полость, хрящи, покрывающие суставные поверхности костей, и др.). Все изменения в скелете появляются постепенно. Через год систематических занятий спортом уже можно наблюдать отчетливо выраженные морфологические изменения костей. Наиболее выражены они в первые два года занятий. В дальнейшем эти изменения стабилизируются, но внутренняя перестройка скелета происходит на протяжении всего тренировочного процесса. При прекращении активной спортивной деятельности приспособительные изменения костей остаются довольно продолжительное время. Изменения, происходящие в скелете под влиянием занятий спортом, касаются и химического состава костей, и внутреннего их строения, и процессов роста и окостенения. Кости, несущие большую нагрузку, богаче солями кальция, чем кости, несущие меньшую нагрузку. Опыты с радиоактивным фосфором показали, что у животных, которые переносили большую беговую нагрузку, содержание его увеличивалось, причем больше в костях, расположенных ближе к опорной 61 поверхности и испытывавших большую механическую нагрузку (М. Г. Привес, В. Г. Шишова, Э. И. Щербак). На рентгенограммах кости спортсменов имеют более четкий рисунок, чем кости неспортсменов, что объясняется большей оссификацией костной ткани, лучшим насыщением ее минеральными солями. Под влиянием занятий спортом изменяется внешняя форма костей. Они становятся массивнее и толще за счет увеличения костной массы. Все выступы, гребни, шероховатости выражены резче. Эти изменения зависят, естественно, от вида спорта. Так, у тяжелоатлетов кости массивнее, нежели у гимнастов, у гимнастов массивнее, чем у пловцов, особенно в верхнем отделе скелета и верхних конечностях. У пловцов плохо выражена шейка плечевой кости, у гребцов-байдарочников - шейка лучевой кости. У тяжелоатлетов могут наблюдаться изгиб всего диафиза лучевой кости, утолщение ключицы, лопатки, изменения рукоятки грудины, тел позвонков; у боксеров - головок - пястных костей, особенно второй и третьей. При усиленной физической нагрузке, выходящей за пределы нормы, в костной ткани постепенно могут возникать изменения, граничащие с предпатологическим и патологическим состоянием, наблюдаются явления изнашивания, изменения формы головок костей, появляются краевые разрастания костей в области суставов, места разрежения костного вещества и т. п. Изменения внутреннего строения кости под влиянием занятий спортом выражаются, в частности, в утолщении ее компактного вещества. Причем утолщение обычно больше в тех костях, на которые падает наибольшая нагрузка. Оно может быть равномерным по длине всей кости или на одной стороне, чаще в местах фиксации мышц. Изменения компактного вещества бывают симметричными и асимметричными. Даже на одной и той же кости они могут быть неодинаковыми. У гимнастов эти изменения больше выражены в плечевой кости и костях кисти; у теннисистов - в костях правой верхней конечности, особенно в лучевой кости, а также в области 1-й и 2-й пястных костей (в связи с захватом ракетки). Под влиянием статических нагрузок происходят большие изменения скелета, чем под влиянием динамических нагрузок, хотя прочность кости остается высокой за счет усиления остеонизации - увеличения количества остеонов и их сильной связи фибриллами. Установлено, что остеонизированная кость является более дифференцированной, совершенной, прочной по сравнению с пластинчатой костью, в которой остеонов меньше. Поэтому изменения компактного вещества могут происходить и без его утолщения, без изменения диаметра кости. Губчатое вещество кости также претерпевает определенные изменения. В связи с выполняемой функцией костей в организме различают: крупноячеистое, среднеячеистое и мелкоячеистое строение губчатого вещества. Под влиянием усиленной нагрузки на кость перекладины губчатого вещества становятся толще, крупнее, ячейки между ними больше (в старшем возрасте ячейки тоже становятся больше, но перекладины тоньше). Так, у не занимающихся спортом губчатое вещество костей предплюсны имеет среднеячеистое или даже мелкоячеистое 62 строение, у футболистов, тяжелоатлетов - крупноячеистое; губчатое вещество костей запястья у не занимающихся спортом имеет мелкоячеистое строение, у гимнастов, акробатов - крупноячеистое. Меняется и архитектоника губчатого вещества. Различная функция мышц не только в силе, но и в направлении тяги, действие силы тяжести, т. е. увеличение веса тела (например, у тяжелоатлетов), смещение о. ц. т., т. е. перераспределение силы тяжести (у велосипедистов, конькобежцев, боксеров), изменения характера движения - различные виды отталкивания (с носка, наружного края стопы) и приземления - все это видоизменяет структуру губчатого вещества, может даже способствовать образованию новых силовых линий из перекладин губчатого вещества, не свойственных обычно человеку (в пяточной кости у конькобежцев). В связи с утолщением компактного вещества костномозговая полость уменьшается. При больших статических нагрузках она уменьшается почти до полного зарастания. У не занимающихся спортом ширина компактного слоя, как правило, меньше ширины костномозговой полости на том же уровне кости. У спортсменов же отношения могут быть обратными. Надо полагать, что в связи с уменьшением мозговой полости в костях количество желтого костного мозга уменьшается, а количество красного костного мозга увеличивается. Поскольку красный костный мозг является источником эритроцитов, увеличивается и количество гемоглобина, обеспечивающего организм кислородом, который столь необходим организму спортсмена при выполнении физических упражнений. Надкостница под влиянием физических нагрузок становится более прочной утолщается, особенно у футболистов и тяжелоатлетов, но одновременно приобретает эластичность, в ней увеличивается количество сосудов, остеогенная функция ее повышается. Переломы у спортсменов срастаются быстрее. Суставной хрящ, покрывающий суставные поверхности костей, может утолщаться, что усиливает его амортизационные свойства и уменьшает давление на кость. Что касается влияния двигательной деятельности на рост и процессы окостенения, то большинство авторов считают, что дозированные физические нагрузки приводят к активизации зон роста, интенсивному делению хрящевых клеток, быстрому росту трубчатых костей. Например, у гимнастов и боксеров кости кисти длиннее. Процесс синостозирования у юных спортсменов длится дольше, чем у не занимающихся спортом детей того же возраста. Чрезмерные нагрузки вначале активизируют рост костей, но уменьшают длительность процессов синостозирования. Изменения, происходящие в соединениях костей под влиянием тренировок, выражаются в увеличении подвижности в связи с лучшей растяжимостью мягких тканей соединений, связок и мышц, лежащих на стороне, противоположной движению, и увеличении силы мышц, обусловливающих движение. Подвижность в отдельных суставах изменяется избирательно, в зависимости от вида спорта. Так, для гимнастов, акробатов характерна большая подвижность во всех соединениях, для теннисистов - подвижность в суставах кисти, для гандболистов - в соединениях костей верхней конечности, для пловцов - костей пояса верхней конечности, для 63 хоккеистов - костей нижней конечности, для легкоатлетов - подвижность стопы и т. п. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ СКЕЛЕТА В скелете человека соответственно функциональной значимости различают скелет туловища, скелет головы (череп), скелет верхних конечностей и скелет нижних конечностей. Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки. В скелете каждой верхней конечности различают пояс верхней конечности и свободную верхнюю конечность, в которой, в свою очередь, выделяют проксимальную часть - плечо, среднюю - предплечье и дистальную кисть. Скелет нижней конечности делят на пояс нижней конечности и свободную нижнюю конечность, которую составляют бедро, голень и стопа (рис. 23, см. цв. вклейку). 64 65 Рис. 23. Скелет человека (вид спереди): 1 - кости черепа; 2- кости лица; 3 позвоночный столб; 4 - грудная клетка; 5 - грудина; 6 - ребро; 7 - пояс верхней конечности (ключица, лопатка); 8 - плечо (плечевая кость); 9 - предплечье (лучевая и локтевая кости); 10 - кисть (а - запястье, 6 -пясть, в - пальцы); 11 - тазовая кость; 12 - подвздошная кость; 13 - лобковая кость; 14 - седалищная кость; 15 бедро (бедренная кость); 16 - надколенник; 17 - голень (большеберцовая и малоберцовая кости); 18 - стопа; 19 - предплюсна; 20 - плюсна; 21 - пальцы стопы Скелет туловища Позвоночный столб находится на задней поверхности туловища. Он выполняет опорную функцию, являясь основным жестким стержнем, удерживающим тяжесть тела человека; защитную функцию, защищая спинной мозг, лежащий в его канале, и органы, находящиеся в грудной, брюшной и тазовой полостях; локомоторную функцию, принимая участие в движениях туловища и головы; рессорную функцию, смягчая толчки и сотрясения, которые получает тело при ходьбе (особенно спортивной), беге, прыжках и других движениях. Грудная клетка расположена в верхнем отделе туловища и составляет его переднюю и боковые поверхности. Она участвует в образовании грудной полости, где расположены внутренние органы (сердце, пищевод, легкие и др.), в дыхательных движениях, а также является опорой для верхних конечностей и местом фиксации мышц. Позвоночный столб Позвоночный столб состоит из 32-34 соединяющихся между собой костейпозвонков, которые последовательно накладываются друг на друга. В разных отделах позвоночного столба позвонки имеют неодинаковые размеры и форму. Различают 7 шейных позвонков, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, сросшихся в одну кость - крестец, и 3-5 копчиковых, образующих небольшую кость - копчик (рис. 24). 66 Рис. 24. Позвоночный столб (спереди, сбоку, сзади): I - шейный отдел (7 позвонков); II - грудной отдел (12 позвонков); III - поясничный отдел (5 позвонков); IV крестцовый отдел (5 сросшихся позвонков); V - копчик (3-5 сросшихся позвонков) У большинства позвонков имеются сходные черты в строении. Позвонки по форме относятся к коротким костям. Они имеют утолщенную часть - тело, которое обращено вперед, дугу, направленную назад, и отростки, отходящие от дуги (рис. 25). 67 Рис. 25. Строение отдельных позвонков. А - поясничный позвонок: 1 - тело; 2 дуга; 3 - позвоночное отверстие; 4 - остистый отросток; 5 - поперечный отросток; 6 - верхний суставной отросток. Б - шейный позвонок: 1 - тело; 2 - дуга, 3 - позвоночное отверстие; 4 - остистый отросток (раздвоенный); 5 - поперечный отросток; 6 - верхний суставной отросток; 7 - поперечное отверстие. В - 1-й шейный позвонок - атлант: 1 - передняя дуга; 2 - задняя дуга, 3 - боковая масса; 4 поперечный отросток; 5 - позвоночное отверстие; 6 - верхняя суставная ямка. Г 2-й шейный позвонок (осевой): 1 - тело; 2 - зуб; 3 - поперечный отросток; 4 верхняя суставная ямка; 5 - нижняя суставная ямка. Д - грудной позвонок (вид сверху и вид сбоку): 1 - тело; 2 - дуга; 3 - позвоночное отверстие; 4 - остистый отросток; 5 - поперечный отросток; 6 - ямка для соединения с ребрами; 7 - верхний суставной отросток; 8 - нижний суставной отросток Компактное вещество тела позвонка довольно тонкое, в отростках оно утолщается. Губчатое вещество особенно сильно развито в теле позвонка. Перекладины губчатого вещества в связи с действием сил сжатия и растяжения расположены по отношению друг к другу под прямым углом. Тела позвонков утолщаются в направлении сверху вниз по мере увеличения силы тяжести. Наиболее массивное тело у 5-го поясничного позвонка. 68 Между телом позвонка и дугой расположено позвоночное отверстие. Из этих отверстий образуется позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг. В местах утолщений спинного мозга позвоночные отверстия широкие, в поясничных и крестцовых позвонках они уже, а в копчиковых совсем отсутствуют. У места соединения дуги позвонка с телом позвонка имеются вырезки - верхняя и нижняя. Между верхней и нижней вырезками двух соседних позвонков образуется межпозвоночное отверстие, в котором расположены спинномозговые нервы. От дуги позвонка отходят семь отростков: назад - непарный остистый отросток, в стороны - поперечные отростки, вверх - верхние суставные отростки, вниз нижние суставные отростки. Суставные отростки имеют суставные поверхности и служат для соединения с выше" и нижележащими позвонками. К остистым и поперечным отросткам прикрепляются связки и мышцы. В зависимости от расположения и функции позвонки имеют специфические особенности в строении. Шейные позвонки. В поперечных отростках шейных позвонков имеются отверстия, где проходит позвоночная артерия, остистые отростки (за исключением 6-го и 7-го шейных позвонков) раздвоены, у последнего, 7-го шейного позвонка остистый отросток выражен особенно сильно, поэтому позвонок называется выступающим. 1-й и 2-й шейные позвонки благодаря соединению с черепом характеризуются наиболее яркими особенностями. 1-й шейный позвонок - атлант - не имеет тела и остистого отростка. Он состоит из передней и задней дуг, соединенных между собой утолщенными частями боковыми массами. На верхней поверхности их имеются глубокие суставные ямки для соединения с затылочной костью, на нижней - плоские суставные поверхности для соединения со 2-м шейным позвонком, на внутренней поверхности передней дуги - суставная поверхность для соединения с зубом 2-го шейного позвонка. От тела 2-го шейного позвонка - осевого - вверх отходит отросток - зуб (часть тела атланта), который соединяется с передней дугой 1-го шейного позвонка. Грудные позвонки. Характерной особенностью их является наличие в области боковой поверхности тела позвонка и на поперечных отростках реберных ямок для соединения с ребрами. Остистые отростки большинства грудных позвонков направлены вниз и черепицеобразно накладываются друг на друга. Поясничные позвонки. У поясничных позвонков массивное тело, хорошо выраженный остистый отросток, расположенный почти в горизонтальной плоскости. 69 Крестцовые позвонки. После 16- 18 лет они срастаются в одну кость - крестец, имеющий треугольную форму. Основание крестца обращено вверх и соединяется с телом 5-го поясничного позвонка, образуя выступ - мыс. Верхушка крестца обращена вниз и срастается с копчиком (рис. 26). Передняя поверхность крестца вогнута, имеет поперечные линии - след от срастания тел позвонков - и тазовые крестцовые отверстия, через которые выходят нервы спинного мозга; задняя поверхность выпукла, шероховата, имеет гребни - следы от срастания остистых и суставных отростков - и дорзальные крестцовые отверстия. Боковые части крестца (образовавшиеся от слияния поперечных отростков и крестцовых ребер) утолщены, с наружной стороны имеют ушковидную поверхность для соединения с подвздошной костью и крестцовую бугристость для прикрепления мышц и связок. Внутри крестца проходит крестцовый канал. Рис. 26. Крестец (А - вид спереди, Б - вид сзади): 1 - основание; 2 - верхушка; 3 боковая масса; 4 - верхний суставной отросток; 5 - поперечные линии; 6 крестцовые отверстия; 7 крестцовые гребни; 8 - ушковидная поверхность; 9 крестцовый канал Копчиковые позвонки. В силу редукции (исчезновения) у человека хвостовой части позвоночника эти позвонки сильно видоизменились, они представляют собой небольшую клиновидной формы кость. Соединения позвонков В позвоночном столбе можно отметить все виды соединений. На ранних стадиях его развития все соединения между позвонками являются непрерывными, вначале синдесмозами, затем отдельные из них становятся синхондрозами и даже синостозами (в области крестца и копчика). Увеличение размаха движений обусловило возникновение и прерывных соединений между суставными 70 отростками позвонков. В позвоночном столбе выделяют соединения между телами позвонков, соединения между дугами позвонков и соединения между отростками позвонков. Тела позвонков соединяются между собой при помощи межпозвоночных дисков. Это - непрерывное соединение, синхондроз. Каждый межпозвоночный диск состоит из волокнистого хряща. Периферическая часть диска называется фиброзным кольцом, а центральная часть - студенистым ядром (остаток спинной струны - хорды - признак всех хордовых животных, в том числе и человека). Высота дисков не везде одинакова: в поясничном и шейном отделах она больше, а в грудном меньше. Наибольшая относительная высота диска (по отношению к высоте тела позвонка) обусловливает большую подвижность. Под влиянием тяжести диски сдавливаются и их высота уменьшается. Эти соединения укрепляются двумя связками. Передняя продольная связка позвоночника идет по передней поверхности тел позвонков и межпозвоночных дисков, задняя продольная связка - по задней поверхности тел позвонков внутри позвоночного канала. Передняя продольная связка тормозит разгибание позвоночника (при положении "мост" сильно натягивается). Функциональная характеристика позвоночного столба Длина, позвоночного столба довольно вариабельна. У мужчин она составляет 73 - 75 см, а у женщин - 69 - 71 см. Самой длинной частью позвоночника является грудной отдел - 27 - 29 см. Длина поясничного отдела равна 17 - 18 см, шейного 13 - 14 см, крестцово-копчикового - 12 - 15 см. Позвоночный столб не прямой, он имеет физиологические кривизны - изгибы. Изгибы, обращенные выпуклостью вперед, называются лордозами, а изгибы, обращенные выпуклостью назад, - кифозами. Изгибы позволяют лучше сохранять равновесие тела, амортизируют толчки и увеличивают емкость грудной и тазовой полостей. Различают шейный и поясничный лордозы, грудной и крестцовый кифозы. Возможны небольшие изгибы позвоночного столба в правую и левую сторону - сколиозы (от неравномерного развития мышц правой и левой половины тела, неправильного положения тела при работе, при асимметричных движениях в спорте). В зависимости от положения тела и его отдельных звеньев величина изгибов может изменяться. Так, прямое положение головы увеличивает шейный лордоз, движение лопаток назад уменьшает грудной кифоз, увеличивая движения ребер при дыхании. При выпрямленном туловище грудной кифоз также уменьшается. В положении сидя или стоя с наклоненной вперед головой грудной кифоз увеличивается, уменьшая движения ребер при вдохе. Положение рук на поясе и подъем на носки уменьшают грудной кифоз, облегчая вдох, опускание на всю стопу облегчает выдох (Ф. В. Судзиловский). Подъем на носки и разведение стоп увеличивают поясничный лордоз, при положении сидя и лежа он уменьшается. Если в положении лежа ноги согнуты в тазобедренных суставах, связки и мышцы не натянуты, поясничный лордоз уменьшается, если выпрямлены - увеличивается. Изменения изгибов позвоночного столба могут 71 приводить к изменению длины тела. Например, длина тела человека утром больше, чем вечером, на 1,0- 1,5 см (правда, кроме изменения изгибов позвоночного столба существенную роль играют и другие причины). Позвоночный столб подвижен. Движения его возможны вокруг трех осей вращения: вокруг поперечной оси происходит сгибание туловища (наклон вперед) и разгибание (возвращение в исходное положение и наклон назад); вокруг передне-задней оси - наклоны в стороны; вокруг вертикальной оси - повороты в стороны. Величина сгибания позвоночного столба значительно больше, чем величина разгибания. Крайние величины разгибания позвоночного столба, например при положении "мост", могут лимитироваться не только недостаточной силой мышц и плохой эластичностью связочного аппарата, но и сильно выраженными остистыми отростками. При сгибании позвоночного столба шейный и поясничный лордозы уменьшаются, а грудной кифоз увеличивается, при разгибании, наоборот, грудной кифоз уменьшается, шейный и поясничный лордозы увеличиваются. Грудная клетка Грудная клетка образована грудиной, ребрами, грудным отделом позвоночного столба и их соединениями (рис. 27). Рис. 27. Грудная клетка (А - вид спереди, Б - вид сзади): 1-7-й шейный позвонок (выступающий); 2 - 1-й грудной позвонок; 3 - 12-й грудной позвонок; 4 - 1-е ребро; 5 72 - 2-е ребро; б - 12-е ребро; 7 - ключица; 8 - акромиальный отросток лопатки; 9 клювовидный отросток лопатки; 10 - суставная впадина лопатки; 11 - ость лопатки Грудина - плоская кость, расположенная по передней срединной линии тела. К грудине прикрепляются ключицы и ребра. В ней различают рукоятку грудины, тело и мечевидный отросток. Рукоятка грудины находится над телом грудины, верхний край ее заканчивается яремной вырезкой, кнаружи от которой находятся ключичные вырезки. Ниже ключичной вырезки с каждой стороны расположена реберная вырезка для соединения с хрящом 1-го ребра. Хрящ 2-го ребра прикрепляется на границе между телом и рукояткой грудины. Тело грудины имеет также реберные вырезки для соединения с ребрами (рис. 28). Meчевидный отросток очень вариабелен и по форме и по величине. Он примыкает к телу грудины снизу. Соединения отдельных частей грудины относятся к синхондрозам (с помощью хряща). Части грудины лишь после 30 - 35 лет срастаются (костной тканью) в одну монолитную кость. Рис. 28. Грудина (А - вид спереди, Б - вид сбоку): 1 - рукоятка грудины; 2 - тело; 3 мечевидный отросток; 4 - яремная вырезка; 5 - ключичная вырезка; 6 - вырезка 1-го ребра; 7 - вырезка 2-го ребра; 8 - вырезки 3 - 7-го ребер; 9 - грудинный угол 73 Ребра. У человека 12 пар ребер, из них 7 пар достигают своими концами грудины и называются истинными ребрами, 3 пары не доходят до грудины, присоединяются к вышележащему ребру, а 2 нижние пары свободно оканчиваются в мышцах. Эти 5 пар ребер называются ложными. Каждое ребро имеет форму изогнутой пластинки и состоит из переднего отдела - реберного хряща и заднего отдела - реберной кости. Реберная кость относится к плоским костям, в ней различают тело, передний и задний концы. Тело ребра имеет две поверхности - внутреннюю и наружную и два края - верхний и нижний. Внутренняя поверхность тела ребра вогнута и обращена в полость грудной клетки, наружная поверхность выпуклая. В связи с особенностью расположения 1-е ребро имеет верхнюю и нижнюю поверхности, наружный и внутренний края. По нижнему краю ребра проходит борозда, где располагаются сосуды и нервы. Передний конец ребра срастается с хрящом. Задний конец ребра имеет головку, шейку и бугорок. Головка ребра соединяется с телами грудных позвонков, а бугорок - с поперечным отростком. Расположены ребра наклонно, их передние концы лежат ниже, чем задние. Величина ребер неодинакова, длина их увеличивается сверху вниз до 7-го ребра, так что 7-е и 8-е ребра обычно самые длинные. Далее книзу длина ребер уменьшается, самое короткое ребро - 12-е. Соединения ребер Соединения ребер с грудиной. Уже говорилось, что с грудиной соединяются лишь 7 пар верхних ребер. Хрящ 1-го ребра непосредственно срастается с грудиной, образуя синхондроз. Хрящи остальных 6 ребер, соединяясь с грудиной, образуют грудино-реберные суставы плоской формы, которые укреплены спереди и сзади крепкими лучистыми связками. Хрящи последующих 3 пар ребер соединяются с хрящом вышележащего ребра при помощи соединительной ткани (синдесмоз). Совокупность этих соединений с каждой стороны образует реберную дугу (правую и левую). У места схождения правой и левой реберных дуг у грудины между ними образуется подгрудинный угол. Величина его различна и колеблется в пределах 60 - 100°. У борцов и тяжелоатлетов величина подгрудинного угла может достигать 120°. При дыхании он изменяется в пределах 10 - 40°. У спортсменов увеличение подгрудинного угла при вдохе больше, чем у не занимающихся спортом, что указывает на большое участие в дыхании у спортсменов нижнего отдела грудной клетки. Соединение ребер с позвоночным столбом. При соединении ребра с позвоночным столбом образуются два сустава - сустав головки ребра и ребернопоперечный сустав. Сустав головки ребра образован суставной поверхностью головки ребра и суставной ямкой тел позвонков. Этот сустав простой, плоский, укреплен лучистыми связками, идущими от ребра к телу позвонка. Ребернопоперечный сустав образован бугорком ребра и поперечным отростком позвонка. 74 Он также простой, по форме цилиндрический, Укреплен одноименными связками. В функциональном отношении эти два сустава относятся к комбинированным, так как движение каждого ребра происходит одновременно и в том и в другом суставах. Ось вращения в них расположена наклонно, поэтому ребра движутся не только вверх и вниз, но и в стороны, а передние концы ребер, приподнимаясь, несколько удаляются от позвоночника вперед, что увеличивает размеры грудной клетки во всех направлениях. Функциональная характеристика грудной клетки Полость грудной клетки имеет два отверстия - верхнее и нижнее. Верхнее отверстие грудной полости ограничено рукояткой грудины, 1-ми ребрами и 1-м грудным позвонком. Через это отверстие проходят пищевод, трахея, крупные сосуды и нервы. Нижнее отверстие грудной полости более широкое. Оно образовано мечевидным отростком грудины, реберными дугами, 11 - 12 ребрами, а также 12-м грудным позвонком. Это отверстие затянуто диафрагмой. Межреберные промежутки затянуты связками и мышцами. Возрастные особенности скелета грудной клетки Рост грудной клетки происходит неравномерно. Наиболее интенсивно растет ее средний отдел, периметр его увеличивается в возрасте 8-17 лет у мальчиков на 37,5%, а периметр нижнего отдела на 32,8%. Наибольшее увеличение размеров грудной клетки у мальчиков происходит в 12-13 лет, а у девочек на 1-2 года раньше. Что касается подвижности грудной клетки, то от 8 до 17 лет она хотя и неравномерно, но непрерывно увеличивается. Причем в периоды усиленного роста грудной клетки подвижность ее уменьшается. У детей движение грудной клетки больше выражено при вдохе, нежели при выдохе. В пожилом возрасте по мере снижения тонуса мышц, окружающих грудную клетку, размеры ее уменьшаются, особенно поперечный, наклон ребер увеличивается, подвижность их при дыхании становится меньше в связи с окостенением реберных хрящей. Регулярные занятия спортом, физическими упражнениями отодвигают момент наступления инволютивных изменений в организме. В результате занятий спортом происходит увеличение и размеров, и подвижности грудной клетки, хотя и не идентично в различных видах спорта. Так, у тяжелоатлетов размеры грудной клетки увеличиваются без существенного изменения ее подвижности; у волейболистов и баскетболистов увеличивается преимущественно подвижность, тогда как размеры изменяются мало; у пловцов и гребцов увеличиваются и размеры грудной клетки и ее подвижность. А вот у велосипедистов и конькобежцев размеры и подвижность нижнего отдела грудной клетки даже меньше, чем у не занимающихся спортом, тогда как размеры и подвижность 75 среднего отдела - больше. Замечено также, что подвижность грудной клетки у спортсменов при выдохе больше, чем ее подвижность при вдохе, особенно у лыжников, боксеров и борцов. С повышением квалификации эта подвижность увеличивается. Скелетом головы Скелетом головы является череп, состоящий из костей черепа и лица, а также их соединений. Череп представляет собой вместилище головного мозга. Он защищает головной мозг и органы чувств, к нему фиксируются начальные отделы органов пищеварения и дыхания, а также некоторые мышцы. В зависимости от функциональной значимости в черепе выделяют кости черепа (8 костей) и кости лица (15 костей). Одни из них парные, другие непарные. Кости черепа К непарным костям черепа относятся: затылочная, лобная, решетчатая и клиновидная, к парным - височная и теменная. Затылочная кость расположена сзади, и снизу черепа, она состоит из четырех частей, ограничивающих большое (затылочное) отверстие. Спереди от затылочного отверстия находится основная часть, прирастающая к 18 годам к телу клиновидной кости и образующая скат, на котором располагается продолговатый мозг. Вверх от отверстия идет затылочная чешуя, на наружной поверхности которой находятся наружный затылочный выступ и выйные линии, где прикрепляются мышцы, а на внутренней поверхности - внутренний затылочный выступ, где прикрепляется твердая мозговая оболочка. От этого выступа вверх идет борозда верхнего сагиттального синуса, а в стороны - борозды поперечного синуса. Борозды поперечного синуса разграничивают две парные ямки, в нижней располагается мозжечок, а в верхней - затылочные доли полушарий мозга. Край затылочной чешуи зазубрен, к нему присоединяются в верхнем отделе теменные кости, а в нижнем - височные кости. Боковые части имеют снизу затылочные мыщелки с суставной поверхностью овальной формы, которые служат для соединения с 1-м шейным позвонком. Сквозь мыщелки проходит подъязычный канал. Лобная кость занимает передний отдел черепа. В ней различают лобную чешую, две глазничные части и носовую часть. 76 Лобная чешуя расположена почти вертикально. На ее наружной поверхности отчетливо видны лобные бугры (места начального окостенения кости) и надбровные дуги, плоская площадка между которыми называется надпереносьем. На внутренней поверхности чешуи проходит в передне-заднем направлении борозда верхнего сагиттального синуса. В толще лобной чешуи находятся лобные пазухи. Глазничные части лобной кости расположены горизонтально, почти под прямым углом к лобной чешуе. Лобную чешую и глазничную часть разделяет надглазничный край. На нижней поверхности глазничной части ближе к наружному краю имеется ямка слезной железы, а между глазничными частями решетчатая вырезка, которая заполняется решетчатой костью. Носовая часть - это небольшой участок кости, прилегающий к решетчатой вырезке; к ней присоединяются носовые кости и лобный отросток верхней челюсти. В решетчатой кости выделяют решетчатую пластинку, перпендикулярную пластинку и решетчатый лабиринт. Решетчатая пластинка находится в решетчатой вырезке лобной кости, имеет многочисленные отверстия, через которые_ проходят обонятельные нити. Вниз от этой пластинки свешивается перпендикулярная пластинка, продолжение которой внутри черепа называется петушьим гребнем и служит для прикрепления твердой мозговой оболочки. Решетчатый лабиринт расположен по бокам от перпендикулярной пластинки и состоит из воздухоносных ячеек, которые с наружной стороны, со стороны глазницы, закрыты тонкой глазничной пластинкой, а с внутренней стороны, со стороны перпендикулярной пластинки, образуют две изогнутые костные пластинки - верхнюю и среднюю носовые раковины. Клиновидная кость расположена в основании черепа между лобной и затылочной костями. Она имеет форму бабочки с распростертыми крыльями. Средняя часть кости - тело - имеет внутри воздухоносную пазуху. От тела в стороны отходят малые крылья и большие крылья, а вниз - крыловидные отростки, к которым прикрепляются жевательные мышцы. Верхняя поверхность тела именуется турецким седлом, в углублении его лежит придаток мозга гипофиз. По бокам тела расположены борозды внутренней сонной артерии - след от проходящих здесь одноименных артерий. У места прикрепления крыльев к телу кости находится ряд парных отверстий, у основания малых крыльев зрительный канал для одноименного нерва, между малыми и большими крыльями - верхняя глазничная щель, соединяющая внутреннее основание черепа с глазницей, у основания больших крыльев - круглое и овальное отверстия для ветвей тройничного нерва, остистое отверстие, где проходит артерия для кровоснабжения твердой мозговой оболочки. Теменная кость расположена на черепе сверху между затылочной и лобной костями. Наружная поверхность ее выпукла, имеет теменной бугор, внутренняя поверхность вогнута, имеет отчетливо выраженные борозды для сосудов. Передним, лобным, краем теменная кость соединяется с лобной костью, задним 77 с затылочной, верхним - с одноименной костью противоположной стороны и, наконец, нижним, который скошен снаружи наподобие чешуи, - с височной костью. Височная кость замыкает снизу и снаружи пространство между теменной, клиновидной и затылочной костями. В ней различают чешуйчатую часть, барабанную часть и каменистую часть. При рассмотрении кости снаружи и сбоку можно видеть, что чешуйчатая и барабанная части ограничивают наружное слуховое отверстие, причем кверху от него расположена чешуйчатая часть, а книзу - барабанная часть. Верхний край чешуйчатой части с внутренней стороны скошен и соединяется с теменной костью, накладываясь на нее. Каменистая часть, имеющая форму трехсторонней пирамиды, расположена с внутренней стороны, лишь ее сосцевидный отросток хорошо виден позади наружного слухового прохода. От чешуйчатой части вперед отходит скуловой отросток, который, соединяясь со скуловой костью, образует скуловую дугу. У основания скулового отростка имеется углубление нижнечелюстная ямка для соединения с нижней челюстью. На передней поверхности пирамиды, у вершины ее, можно отметить углубление для узла тройничного нерва, а на задней поверхности - внутреннее слуховое отверстие, ведущее во внутренний слуховой проход. От нижней поверхности пирамиды отходит шиловидный отросток, сзади которого расположено шило-сосцевидное отверстие, а спереди наружное сонное отверстие, ведущее в сонный канал, внутреннее отверстие которого расположено на верхушке пирамиды. В сонном канале проходит внутренняя сонная артерия. У основания пирамиды на границе ее с сосцевидным отростком с внутренней стороны проходит глубокая борозда сигмовидной пазухи. Кости лица К костям лица относятся парные кости - верхняя челюсть, носовая, слезная, скуловая, небная и нижняя носовая раковина и непарные - нижняя челюсть, сошник и подъязычная. Наиболее крупными являются верхняя челюсть и нижняя челюсть. Верхняя челюсть занимает среднюю часть лица. Тело кости неправильной формы в виде куба содержит воздухоносную пазуху. Отросток, отходящий от тела кости вверх, соединяет ее с лобной костью, а отходящий кнаружи - со скуловой. Отросток, направленный вниз, называется альвеолярным. Он имеет лунки для зубов. В горизонтальном направлении от тела отходит небный отросток, который с одноименным отростком верхней челюсти противоположной стороны образуют большую часть костного неба. Носовая кость утолщенным концом прикрепляется к носовой части лобной кости, образуя спинку носа. Внутренний край носовой кости соединяется с 78 одноименной костью противоположной стороны, а наружный - с лобным отростком верхней челюсти. Слезная кость в виде тонкой пластинки прилежит к лобному отростку верхней челюсти и к глазничной пластинке решетчатой кости. Скуловая кость в виде распорки расположена между верхней челюстью, лобной и височной костями. Эта кость в некоторой мере определяет ширину лица. Небная кость своей горизонтальной пластинкой участвует в образовании костного неба, а вертикальной - наружной стенки полости носа. Нижняя носовая раковина в виде изогнутой пластинки прикрепляется к наружной стенке полости носа. Нижняя челюсть составляет нижний отдел лица. Передняя утолщенная часть ее, расположенная дугообразно, называется телом. По верхнему краю его расположены лунки для зубов. Сзади тело переходит в ветви: правую и левую, каждая из которых заканчивается двумя отростками - острым, венечным, служащим для прикрепления височной мышцы, и мыщелковым, служащим для соединения с нижнечелюстной ямкой височной кости. На месте соединения ветви и тела образуется угол нижней челюсти, к которому с наружной и внутренней сторон прикрепляются жевательные мышцы. На наружной поверхности тела нижней челюсти, почти на середине ее, имеется подбородочное возвышение, кнаружи от которого расположено подбородочное отверстие - выход канала нижней челюсти. Этот канал начинается на внутренней поверхности ветви нижней челюсти. В канале расположены сосуды и нервы. Сошник - четырехугольной формы тонкая кость, образующая вместе с перпендикулярной пластинкой решетчатой кости перегородку носа. Подъязычная кость расположена в области шеи, под нижней челюстью, в виде подковы; средняя, утолщенная, часть ее называется телом. Соединения костей черепа Кости черепа соединяются между собой различно. Здесь имеют место все виды непрерывных соединений (соединительнотканные, хрящевые, костные и мышечные) и прерывное соединение. Кости крыши черепа соединяются при помощи швов. Это такой вид непрерывного соединения, когда между соприкасающимися костями имеется незначительная прослойка (0,5 мм) соединительной ткани, обеспечивающая прочность соединения и эластичность. По характеру соединений различают: зубчатые швы, чешуйчатые и плоские. 79 Зубчатые швы находятся между лобной, теменными и затылочной костями. Шов между лобной костью и теменными костями называется венечным, между теменными костями - сагиттальным, между теменными и затылочной ламбдовидным. Чешуйчатый шов расположен между височной и теменной костями. При помощи плоских швов соединены между собой все кости лица, кроме нижней челюсти, которая, соединяясь с височной костью, образует прерывный вид соединения - височно-нижнечелюстной сустав. В основании черепа, между пирамидой височной кости и клиновидной костями, а также между височной и затылочной костями соединения хрящевые. С возрастом швы черепа зарастают, соединительнотканная прослойка превращается в кость, образуя синостоз. Подъязычная кость соединяется с черепом при помощи мышц. Височно-нижнечелюстной сустав образован нижнечелюстной височной кости и мыщелковым отростком нижней челюсти. ямкой Сустав этот малоконгруентный, эллипсовидный, комбинированный. Внутри сустава имеется диск, превращающий сустав в двукамерный. Диск увеличивает рессорные свойства черепа, смягчает толчки при жевании, откусывании твердых предметов, ударах в нижнюю челюсть, а также обеспечивает большую подвижность в суставе. Нижняя челюсть может двигаться вверх, вниз, в стороны, вперед и назад. Сустав укреплен связками, которые идут от клиновидной и височной костей к нижней челюсти. Соединения черепа с позвоночным столбом Череп соединяется с позвоночным столбом двумя самостоятельными суставами - атланто-затылочным и атланто-осевым, в которых возможны движения головы, вокруг трех взаимно перпендикулярных осей. Атланто-затылочный сустав образован мыщелками затылочной кости и вогнутыми суставными поверхностями атланта. Сустав простой, эллипсовидный, комбинированный, имеет две оси вращения - поперечную и передне-заднюю. Вокруг поперечной оси возможны движения небольшой амплитуды вперед и назад; вокруг передне-задней - наклоны головы в правую и левую стороны. Этот сустав укреплен передней и задней атланто-затылочными перепонками. Первая натянута между передней дугой атланта и передним краем большого отверстия, а вторая - между задней дугой атланта и задним краем этого отверстия. Атланто-осевой сустав состоит из трех суставов: среднего и двух боковых. Средний атланто-осевой сустав образован зубом осевого позвонка и суставной 80 поверхностью передней дуги атланта. Сустав простой, цилиндрический, имеет одну вертикальную ось вращения, вокруг которой совершаются повороты головы. Эти движения происходят одновременно и в боковых атланто-осевых суставах, которые образованы плоскими суставными поверхностями 1-го и 2-го шейных позвонков. Функциональная анатомия черепа Череп имеет ряд особенностей как в строении костей, так и в способе их соединений. Кости черепа относятся преимущественно к плоским костям. Наружная пластинка компактного вещества этих костей не только толще, чем внутренняя, но и имеет разный радиус кривизны, в связи с чем при ударах в область черепа целостность внутренней пластинки может быть нарушена без видимых повреждений наружной. Губчатое вещество костей черепа характеризуется тем, что в нем много вен и венозных полостей, которые через особые отверстия в костях (выпускники) сообщаются с сосудами мягких тканей головы и сосудами мозга. В ряде костей черепа имеются воздухоносные пазухи, уменьшающие вес костей без уменьшения их прочности. Воздухоносные пазухи - это полости или мелкие ячейки в костях, покрытые слизистой оболочкой и заполненные воздухом. Большинство пазух сообщается с полостью носа. Они имеются в лобной, клиновидной и верхней челюсти, а воздухоносные ячейки - в решетчатой кости и в сосцевидном отростке. Наличие швов между костями черепа обеспечивает их высокую пластичность, прочность и амортизационные свойства. При рассмотрении черепа спереди между его костями видны образования: глазница и полость носа. Глазница имеет форму пирамиды, основание которой обращено вперед, а верхушка назад и несколько внутрь. В глазнице различают четыре стенки: верхнюю, нижнюю, наружную и внутреннюю. В ней расположено глазное яблоко с его вспомогательным аппаратом. На верхней стенке наружного угла глазницы лежит слезная железа, а у внутреннего угла глазницы, внизу, слезный мешок и слезные канальцы (рис. 29). 81 Рис. 29. Череп (вид спереди): 1 - носовая кость; 2 - большое крыло клиновидной кости; 3 - зрительный канал; 4 - слезная кость; 5 - нижняя носовая раковина; 6 край грушевидного отверстия; 7 - верхнечелюстная кость; 8 - подбородочное отверстие; 9 - подглазничное отверстие; 10 - нижняя глазничная щель; 11 - верхняя глазничная щель; 12 - скуловой отросток верхней челюсти Полость носа сообщается с внешней средой через большое грушевидное отверстие, которое видно на передней поверхности лицевого черепа. Костная перегородка, образованная перпендикулярной пластинкой решетчатой кости и сошником, разделяет полость носа на две половины: правую и левую. Каждая половина полости носа имеет четыре стенки: верхнюю, граничащую с полостью черепа, нижнюю, являющуюся одновременно верхней стенкой полости рта, внутреннюю, которую представляет собой перегородка носа, и наружную. На внутренней поверхности наружной стенки носа свешиваются три носовые раковины: верхняя, средняя и нижняя, причем верхняя и средняя относятся к решетчатой кости, а нижняя является самостоятельной костью. Между ними образуются верхний, средний и нижний ходы носа, которые выстланы слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием, содержащей большое количество сосудов и лимфоидных элементов, что обеспечивает согревание проходящего при дыхании воздуха, очищение его от пыли и обезвреживание. Полость носа сзади сообщается с глоткой при помощи широких отверстий, которые называются хоанами. При рассмотрении черепа с правой или левой стороны можно видеть углубление - височную ямку, которая суживается книзу и переходит в подвисочную ямку. Границей между ними является скуловая дуга, состоящая из 82 скулового отростка височной кости и височного отростка скуловой кости. В височной ямке расположена височная мышца, а в подвисочной - наружная крыловидная мышца (рис. 30). Рис. 30. Череп (вид с наружной стороны): 1 - лобная кость; 2 - большое крыло клиновидной кости; 3 - носовая кость; 4 - слезная кость; 5 - скуловая кость; 6 верхняя челюсть; 7 - нижняя челюсть; 8 - наружное слуховое отверстие; 9 - чешуя височной кости; 10 - чешуя затылочной кости; 11 - теменная кость Верхняя часть черепа называется крышей черепа, а нижняя часть - его основанием. В состав крыши черепа входят лобная чешуя, затылочная чешуя и теменные кости. На наружной поверхности крыши хорошо видны швы. На внутренней поверхности в передне-заднем направлении проходит борозда верхней сагиттальной пазухи, хорошо заметны также борозды, в которых проходят кровеносные сосуды. Основание черепа разделяется на внутреннее основание черепа и наружное основание черепа. Рельеф внутреннего основания черепа очень сложен (рис. 31). Здесь образованы три ямки черепа: передняя, средняя и задняя. В передней располагаются лобные доли полушарий головного мозга, в средней - височные доли, а в задней - полушария мозжечка. Кроме отверстий в отдельных костях здесь имеются отверстия между верхушкой пирамиды и клиновидной костью (рваное отверстие, куда открывается сонный канал) и между пирамидой височной кости и затылочной костью (яремное отверстие, от краев которого начинается внутренняя яремная вена и через которое проходят черепные нервы). 83 Рис. 31. Внутреннее основание черепа: 1 - решетчатая кость; 2 - решетчатая пластинка; 3 - зрительное отверстие; 4 - круглое отверстие; 5 - овальное отверстие; 6 - остистое отверстие; 7 - спинка турецкого седла; 8 отверстие канала лицевого нерва; 9 - сигмовидная борозда; 10 - поперечная борозда; 11 внутреннее затылочное возвышение; 12 - чешуя затылочной кости; 13 каменистая часть (пирамидка) височной кости; 14 - теменная кость; 15 - чешуя височной кости; 16 - большое крыло клиновидной кости; 17 - малое крыло клиновидной кости; 18 - глазничная часть лобной кости Наружное основание черепа расположено снизу. В переднем отделе его находится костное небо, образованное соединением небных отростков верхнечелюстных костей и горизонтальных пластинок небных костей. Сзади и выше костного неба видны хоаны (рис. 32). 84 Рис. 32. Наружная поверхность основания черепа: 1 - небный отросток верхней челюсти; 2 - резцовое отверстие; 3 - срединный небный шов; 4 - поперечный небный шов; 5 - хоана; б - нижняя глазничная щель; 7 - скуловая дуга; 8 - крыловидный отросток; 9 - овальное отверстие; 10 - суставная ямка; 11 - шиловидный отросток; 12 - наружный слуховой проход; 13 - сосцевидный отросток, 14 сосцевидная вырезка; 15 - суставной отросток затылочной кости; 16 - большое затылочное отверстие; 17 - наружное затылочное возвышение; 18 - глоточный бугорок; 19 - яремное отверстие; 20 - сонное отверстие; 21 - шило-сосцевидное отверстие: 22 - рваное отверстие; 23 - щель между барабанной частью и чешуей височной кости; 24 - остистое отверстие; 25 - суставной бугорок; 26 - крючок крыловидного отростка; 27 - большое небное отверстие Возрастные, половые и индивидуальные особенности черепа Кости черепа, как и все кости скелета, развиваются из среднего зародышевого листка - мезодермы. На втором месяце утробной жизни образуется соединительнотканная оболочка, которая покрывает передний отдел нервной трубки (зачаток головного мозга и органов чувств). Это перепончатая стадия развития черепа. Кости, образующие основание черепа, опору для развивающегося мозга, проходят три стадии развития - перепончатую, хрящевую 85 и костную. Череп приобретает хрящевое основание во второй половине третьего месяца утробной жизни. Кости крыши черепа проходят только две стадии перепончатую и костную. Этим обеспечивается беспрепятственный рост головного мозга. Ядра окостенения в отдельных костях черепа появляются к концу 2-го - началу 3-го месяца эмбрионального развития. Раньше других образуются ядра окостенения в лобной кости, затем теменной, височной, затылочной и др. Из костей лица наиболее рано образуется ядро окостенения в верхней челюсти. Признаки, характерные для черепа взрослого, в процессе индивидуального развития человека появляются постепенно. Череп детей отличается от черепа взрослых величиной, строением и соотношением отдельных частей. Так, у новорожденного объем черепа составляет 1/3объема взрослого, в 6 месяцев - 1/2, а в 2 года - 2/3. По отношению к длине тела череп новорожденного больше, чем череп взрослого, и составляет 1/4 часть, в 3 года - 1/5, в 7 лет - 1/6, в 14 лет - 1/4, у взрослого - 1/8. В черепе новорожденного отсутствуют швы, между отдельными костями имеются прослойки соединительной ткани, что дает возможность легко моделироваться черепу при прохождении ребенка во время родов через костное кольцо - таз. В местах схождения нескольких костей имеются роднички - остатки перепончатой стадии развития скелета (через них легко прощупывается пульсация сосудов мозговой оболочки). Наиболее крупными являются передний и задний роднички. Передний родничок расположен в месте соединения лобной и теменных костей. Он имеет форму ромба и зарастает к 11/2 года. Более позднее зарастание его может указывать на замедление процессов окостенения (рахит). Задний родничок расположен между затылочной костью и теменными. Он меньше переднего, зарастает к 11/2 - 2 месяцам. После 30 лет швы начинают окостеневать. У новорожденных воздухоносных пазух, за исключением верхнечелюстной, нет; высота лицевого черепа по сравнению с мозговым в связи с недостаточным развитием жевательного аппарата, отсутствием зубов меньше, чем у взрослых. Усиление жевательных движений с возрастом приводит и к преобразованию нижней челюсти - формированию угла между ее телом и ветвью, - подчеркивая взаимосвязь между формой и функцией. Темп роста черепа неодинаков. Наиболее высокий он на первом году жизни, в дальнейшем замедляется, достигая минимума в 10 - 11 лет, а в период полового созревания вновь увеличивается. Рост черепа продолжается до 18 - 20 лет. Обычно у женщин емкость черепа несколько меньше, чем у мужчин (примерно на 100 см3), костные выступы, шероховатости на костях выражены также меньше. Скелет верхней конечности 86 В скелете верхней конечности различают кости и соединения пояса верхней конечности, кости и соединения свободной верхней конечности, которые, в свою очередь, разделяются на кости и соединения плеча, предплечья и кисти (рис. 33). Рис. 33. Кости верхней конечности: 1 - кости пояса верхней конечности (ключица и лопатка); 2 - плечо; 3 - предплечье; 4 - кисть; 5 - плечевая кость; 6 - лучевая кость; 7 - локтевая кость; 8 - кости запястья; 9 - кости пясти; 10 - фаланги пальцев; 11 плечевой сустав; 12 - локтевой сустав; 13 - луче-запястный сустав; 14 среднезапястный сустав; 15 - запястно-пястные суставы; 16 - пястно-фаланговые суставы; 17 - межфаланговые суставы Функциональное значение пояса верхней конечности очень велико. Располагаясь в верхнем отделе грудной клетки, он несколько смещает свободную верхнюю конечность кнаружи и назад от туловища, способствуя сохранению 87 вертикального положения тела, а также увеличивает размах движений как всей свободной верхней конечности, так и ее отдельных частей в различных плоскостях. У спортсменов (например, у гимнастов, акробатов) пояс верхней конечности выполняет и опорную функцию для всего тела (стойка на кистях, вис прогнувшись, упоры, кувырки и т. п.). Функциональное значение свободной верхней конечности заключается главным образом в том, что наличие значительного количества костей в ее дистальном отделе и специфичность их соединений обусловливают не только многообразные, но и тонкие движения, приспособленные к трудовой, в том числе и к спортивной, деятельности (охват части снаряда - в гимнастике, ракетки - в, теннисе, оружия - в стрельбе и т. п.). Кости пояса верхней конечности Различают две кости пояса верхней конечности: ключицу и лопатку. Ключица - длинная трубчатая кость S-образной формы. Располагается она на передней поверхности грудной клетки в поперечном направлении по отношению к вертикальной оси тела, несколько прикрывая 1-е ребро. Ключица имеет среднюю часть - тело и два конца - грудинный и акромиальный. Грудинный конец ключицы утолщен и суставной поверхностью соединяется с рукояткой грудины. Акромиальный конец более плоский, он соединяется с акромиальным (плечевым) отростком лопатки. Верхняя поверхность ключицы гладкая, а нижняя шероховатая, с бугристостями, к которым прикрепляются связки и мышцы, фиксирующие ключицу к грудной клетке и к лопатке. Лопатка - плоская кость треугольной формы. Она находится на задней поверхности грудной клетки, несколько кнаружи от позвоночного столба, в области 2-7-го ребер. Соединенная с позвоночным столбом и свободной верхней конечностью мышцами, лопатка легко смещается под действием их тяги. В лопатке различают две поверхности: реберную и дорсальную (заднюю); три угла: наружный, нижний и верхний и три края: внутренний, наружный и верхний. Реберная поверхность лопатки вогнута, образует подлопаточную ямку, в которой располагается одноименная мышца. Дорсальная поверхность имеет выступ - ость лопатки, которая подразделяет эту поверхность на надостную ямку и подостную ямку, где располагаются соответствующего названия мышцы. Ость лопатки, продолжаясь кнаружи, переходит в акромиальный отросток лопатки, на внутренней стороне которого находится плоская суставная поверхность для соединения с ключицей. Наружный угол лопатки утолщен и как бы заканчивается суставной впадиной, которая служит для соединения с плечевой костью. Нижний угол лопатки закруглен, а верхний почти прямой. Внутренний край лопатки обращен к позвоночному столбу и расположен между верхним и нижним углами, наружный край расположен между нижним и наружным углами, а верхний край, самый короткий, соединяет верхний и наружный углы, имеет вырезку, где проходят сосуды и нервы. От верхнего края лопатки, ближе к наружному углу, отходит клювовидный отросток (рис. 34). 88 Рис. 34. Лопатка: 1 - шейка лопатки; 2 - суставная впадина; 3 - ость лопатки; 4 плечевой отросток (акромион); 5 - клювовидный отросток Соединения костей пояса верхней конечности Кости пояса верхней конечности соединяются с грудиной при помощи грудино-ключичного сустава, а между собой - при помощи акромиальноключичного сустава. Грудино-ключичный сустав образован грудинным концом ключицы и ключичной вырезкой рукоятки грудины. Сустав простой, седловидный, однако функционирует как шаровидный благодаря наличию суставного диска внутри сустава. Суставной диск (хрящ) делит полость сустава на две части, превращая его в двукамерный, и не только увеличивает размах возможных движений в нем, но и смягчает толчки. Движения в суставе могут происходить вокруг трех взаимно перпендикулярных осей вращения (рис. 35). Вокруг вертикальной оси происходит движение ключицы (а вместе с ней и лопатки) вперед и назад, вокруг передне-задней оси - вверх и вниз, вокруг поперечной оси, которая идет вдоль ключицы, - небольшие вращения вперед и назад. Они невелики по объему, однако увеличиваются, если свободную верхнюю конечность закрепить в плечевом суставе и производить пронаторно-супинаторные движения. Эти движения ключицы очень важны для пловцов и гребцов. 89 Рис. 35. Грудино-ключичный сустав: 1 - межключичная связка; 2 - суставной диск; 3 - 1-е ребро; 4 - рукоятка грудины; 5 - реберно-ключичная связка; 6 - ключица; 7 грудино-ключичная связка; 8 - верхняя камера сустава; 9 - нижняя камера сустава Грудино-ключичный сустав хорошо укреплен связками. Грудино-ключичные связки укрепляют сумку сустава спереди и сзади. Передняя тормозит движение назад, а задняя - движение вперед. Реберно-ключичная связка фиксирует ключицу к 1-му ребру и тормозит движение вверх. Межключичная связка, идущая от одной ключицы к другой над яремной вырезкой грудины, препятствует движению ключицы вниз. Кроме наличия суставного диска особенностью грудино-ключичного сустава является то, что суставные поверхности соединяющихся в нем костей покрыты не гиалиновым, а волокнистым хрящом. Это предотвращает вывихи в суставе при резких движениях (например, при метаниях, толканиях, прямом ударе в боксе). Акромиально-ключичный сустав образован акромиальным концом ключицы и акромиальным (плечевым) отростком лопатки. Он простой, плоский, движения в нем небольшие (в виде скольжения). Часто сустав переходит в непрерывное соединение - синхондроз. Укрепляют сустав две крупные связки: акромиальноключичная и клювовидно-ключичная. Акромиально-ключичная связка расположена сверху сустава и удерживает ключицу от опускания по отношению к лопатке. Клювовидно-ключичная связка находится внизу сустава, фиксирует ключицу к клювовидному отростку лопатки и препятствует смещению ее вверх. Кости свободной верхней конечности К костям свободной верхней конечности относится плечевая составляющая костную основу плеча, кости предплечья и кости кисти. кость, Плечевая кость, самая крупная кость свободной верхней конечности, является длинной трубчатой костью. Проксимальный конец ее заканчивается головкой с суставной поверхностью, которая обращена внутрь и служит для соединения свободной верхней конечности с поясом верхней конечности, а именно с суставной впадиной лопатки. За головкой расположена неглубокая борозда 90 анатомическая шейка, к которой прикрепляется сумка сустава. Спереди и снаружи под шейкой выступают два бугорка: большой бугорок и малый бугорок. Между бугорками и гребнями, которые отходят от каждого из них вниз, находится межбугорковая борозда, где располагается сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча. Наиболее узкая часть кости на месте перехода проксимального конца в тело называется хирургической шейкой (рис. 36). Здесь наиболее часто происходят переломы. Рис. 36. Плечевая кость, правая (А - вид спереди, Б - вид сзади): 1 - головка; 2 анатомическая шейка; 3 - большой бугорок; 4 - малый бугорок; 5 - межбугорковая борозда; 6 - хирургическая шейка; 7 - гребень большого бугорка; 8 - гребень малого бугорка; 9 - дельтовидная бугристость; 10 - блок; 11 - головка мыщелка плечевой кости; 12 - внутренний надмыщелок; 13 - наружный надмыщелок; 14 - локтевая ямка Почти на середине тела плечевой кости на ее наружной поверхности находится дельтовидная бугристость - след от прикрепляющейся здесь одноименной 91 мышцы. По задней поверхности тела плечевой кости спирально сверху вниз и кнаружи проходит борозда лучевого нерва (при переломах кости в этой области лучевой нерв может ущемится между отломками). Дистальный конец плечевой кости расширен книзу и называется мыщелком. Он имеет суставную поверхность для соединения с костями предплечья. Внутренняя часть этой поверхности называется блоком плечевой кости, который предназначен для соединения с локтевой костью. Над блоком спереди находится венечная ямка, мелкая, а сзади - ямка локтевого отростка, более глубокая. Наружная часть суставной поверхности имеет шаровидную форму и служит для соединения с лучевой костью. С внутренней стороны мыщелка выступает внутренний надмыщелок (наиболее выраженный), с наружной стороны наружный надмыщелок. Они служат для фиксации мышц. Кости предплечья Костей предплечья две - локтевая кость и лучевая кость. Локтевая кость расположена с внутренней стороны предплечья, со стороны малого пальца. Эта кость трубчатая, имеет тело, проксимальный и дистальный концы (рис. 37). 92 Рис. 37. Кости предплечья (А - локтевая кость, правая, Б - лучевая кость, правая): 1 - локтевой отросток; 2 - венечный отросток; 3 - блоковидная вырезка; 4 - лучевая вырезка; 5 - бугристость локтевой кости; 6 - задняя поверхность; 7 - межкостный край; 8 - суставная поверхность; 9 - шиловидный отросток; 10 - головка лучевой кости; 11 - шейка лучевой кости: 12 - бугристость лучевой кости; 13 - дистальный эпифиз лучевой кости Локтевая кость на проксимальном утолщенном конце имеет блоковидную вырезку, которую спереди ограничивает венечный отросток, а сзади - локтевой отросток. Под венечным отростком расположена бугристость локтевой кости для прикрепления плечевой мышцы, а с наружной стороны венечного отростка лучевая вырезка для соединения с лучевой костью. Тело локтевой кости имеет трехгранную форму. Передняя, более уплощенная, поверхность отделена от задней поверхности межкостным краем, который обращен кнаружи и служит для прикрепления межкостной перепонки, заполняющей пространство между локтевой и лучевой костями. Дистальный конец заканчивается головкой с суставной поверхностью для соединения с 93 лучевой костью. От головки с внутренней стороны отходит шиловидный отросток. Лучевая кость расположена с наружной стороны предплечья, со стороны большого пальца. Лучевая кость трубчатая, имеет тело, проксимальный и дистальный концы. На проксимальном конце ее есть головка для соединения с плечевой костью и с лучевой вырезкой локтевой кости. Суженная часть - шейка отделяет головку кости от тела. Тело кости имеет трехгранную форму. Передняя (ладонная) поверхность его плоская, а тыльная несколько выпуклая. Межкостный край лучевой кости - место соединения передней и задней поверхностей - обращен внутрь. Утолщенный дистальный конец ее снизу имеет суставную поверхность для соединения с кистью, с внутренней стороны - вырезку для соединения с локтевой костью, снаружи заканчивается шиловидным отростком. Кости кисти В кисти различают три сидела: запястье, пясть и пальцы (рис. 38). Кости запястья. Костную основу запястья составляют 8 костей, расположенных в два ряда. Первый ряд, проксимальный, содержит 4 кости: ладьевидную, полулунную, трехгранную, гороховидную (отсчет производится от 1-го, большого, пальца кисти). Эти кости (за исключением гороховидной) с проксимальной стороны образуют общую суставную поверхность для соединения с предплечьем. 94 Рис. 38. Кости кисти. Вид сзади: 1 - крючковатая кость; 2 - гороховидная кость; 3 - трехгранная кость; 4 - полулунная кость; 5 - головчатая кость; 6 - ладьевидная кость; 7 - трапециевидная (малая многоугольная) кость; 8 - многоугольная кость; 9 - пястные кости; 10 - проксимальные фалант; 11 - средние фаланги; 12 дистальные фаланги Дистальный ряд костей запястья составляют также 4 кости: многоугольная, трапециевидная, головчатая и крючковидная. Кости этого ряда соединяются с костями проксимального ряда и с костями пясти; с тыльной стороны они образуют выпуклость, а с ладонной - вогнутость, называемую бороздой запястья, где проходят сухожилия мышц-сгибателей пальцев. 95 Кости пясти. Пясть составляют 5 трубчатых пястных костей. В каждой из них различают основание, тело и головку. Основания пястных костей соединяются с запястьем, а головки - с пальцами. Кости пальцев. Они называются фалангами. В 1-м пальце две фаланги: проксимальная и дистальная, а начиная со 2-го и до 5-го в каждом пальце по три фаланги: проксимальная, средняя и дистальная. Основания проксимальных фаланг соединяются с головками пястных костей, а головка с суставной поверхностью блоковидной формы соединяется с дистальной фалангой большого пальца или со средними фалангами 2-5-го пальцев. Средние фаланги соединяются с одной стороны с проксимальными фалангами, а с другой - с дистальными. Соединения костей свободной верхней конечности Свободная верхняя конечность соединяется с поясом верхней конечности, а именно с лопаткой, при помощи плечевого сустава. Предплечье, соединяясь с плечом, образует локтевой сустав, а кисть, соединяясь с предплечьем, лучезапястный сустав. Суставы кисти очень многочисленны. Плечевой сустав образован суставной впадиной лопатки и суставной поверхностью головки плечевой кости. Этот сустав простой, шаровидный. Движения в нем возможны вокруг трех взаимно перпендикулярных осей вращения. Вокруг поперечной оси возможны сгибание (движение плеча вперед) и разгибание (движение плеча назад), вокруг передне-задней оси - отведение плеча в сторону до горизонтального уровня и приведение к туловищу. Поднимание плеча или всей свободной верхней конечности выше горизонтального уровня происходит вместе с движением лопатки (поднимание тяжестей, исходное положение для нападающего удара в волейболе и др.). Вокруг вертикальной оси, идущей вдоль плечевой кости, возможны пронация - поворот внутрь и супинация - поворот кнаружи (рис. 39). Кроме того, в плечевом суставе возможно круговое движение - циркумдукция. 96 Рис. 39. Плечевой сустав (вид спереди): 1 - клюво-акромиальная связка; 2 клювоплечевая связка; 3 - капсула плечевого сустава; 4 - сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча; 5 - короткая головка двуглавой мышцы плеча; б поперечная связка лопатки Суставная сумка плечевого сустава тонкая, свободная. Связочный аппарат выражен слабо. Можно указать лишь клювовидно-плечевую связку, которая идет от клювовидного отростка лопатки к капсуле сустава. Некоторое фиксирующее значение для сустава имеет клювовидно-акромиальная связка (свод плечевого сустава), которая препятствует вывиху плеча при чрезмерном отведении верхней конечности. В основном сустав укрепляется окружающими его мышцами. К особенностям сустава относятся: 1) наличие суставной губы, которая прикрепляется к краю суставной впадины лопатки и несколько углубляет ее, увеличивая соответствие суставных поверхностей; 2) через полость сустава проходит сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча, которая своим напряжением удерживает головку плечевой кости около суставной впадины лопатки. Небольшая конгруентность соединяющихся костей, большой размах движений, недостаточно выраженный связочный аппарат обусловливают значительную частоту вывихов плеча по сравнению с другими суставами. Локтевой сустав соединяет плечевую кость с костями предплечья. Он образован дистальным концом плечевой кости, проксимальным концом локтевой кости и проксимальным концом лучевой кости. Сустав сложный. При соединении этих костей образуются три самостоятельных сустава, заключенных в одну 97 суставную сумку: проксимальный. плече-локтевой, плече-лучевой и луче-локтевой Плече-локтевой сустав образован блоком плечевой кости и блоковидной вырезкой локтевой кости. По форме он блоковидный с одной поперечной осью вращения, вокруг которой возможны сгибание и разгибание локтевой кости. Плече-лучевой сустав образован головкой (головочкой) плечевой кости и суставной поверхностью головки лучевой кости. По форме он шаровидный, однако из трех осей вращения передне-задняя ось, вокруг которой могут совершаться отведение и приведение лучевой кости, не используется, так как между указанными костями крепкие связки. При разрушении этих связок (кинематизация костей предплечья при ампутации кисти) данные движения становятся возможными (рис. 40). Рис. 40. Локтевой сустав: 1 - боковая локтевая связка; 2 - локтевая кость; 3 межкостная перепонка предплечья; 4 - лучевая кость; 5 - косая струна; 6 сухожилие двуглавой мышцы плеча; 7 - плечевая кости Луче-локтевой сустав проксимальный, образован головкой лучевой кости и лучевой вырезкой локтевой кости. По форме этот сустав цилиндрический с одной вертикальной осью вращения, вокруг которой происходит вращение лучевой кости вокруг локтевой. 98 Локтевой сустав в целом обеспечивает предплечью два вида Движений: сгибание и разгибание, пронацию и супинацию вокруг поперечной и вертикальной осей вращения. При сгибании предплечье (при опущенной вниз руке) движется вперед к плечу. Ограничителем этого движения является венечный отросток, который упирается в венечную ямку. При разгибании предплечье движется в обратном направлении до исходного (выпрямленного) положения конечности. Ограничителем в этом случае является локтевой отросток, упирающийся в локтевую ямку. При пронации происходит поворот предплечья вместе с кистью внутрь, лучевая кость перекрещивает локтевую, тыльная поверхность кисти при свободно свисающей руке обращена вперед, а большие пальцы кисти расположены ближе к срединной линии тела (обращены внутрь). Супинация предплечья - это обратное движение предплечья в исходное положение, при котором кости предплечья расположены параллельно, ладонь обращена вперед, а большой палец кисти - кнаружи. Соединения костей предплечья Кости предплечья в области проксимального и дистального концов соединены между собой при помощи суставов: луче-локтевого проксимального и лучелоктевого дистального, а на всем остальном протяжении - межкостной перепонкой. Луче-локтевой проксимальный сустав входит в локтевой сустав и описан выше. Луче-локтевой сустав дистальный образован головкой локтевой кости и локтевой вырезкой лучевой кости. Сустав простой, цилиндрический, с одной вертикальной осью вращения, вокруг которой происходит вращение лучевой кости вокруг локтевой. Поскольку это движение происходит одновременно в дистальном и проксимальном луче-локтевых суставах, то они объединяются в один комбинированный сустав. Межкостная перепонка, широкая фиброзная пластинка, натянутая между межкостным краем локтевой и лучевой костей, образует непрерывное соединение - синдесмоз. Соединения, костей кисти Между костями кисти имеются разнообразные по форме, строению и функции соединения со сложным связочным аппаратом. Луче-запястный сустав соединяет кисть с предплечьем. Он образован дистальным концом лучевой кости и проксимальным (первым) рядом костей запястья (кроме гороховидной). Локтевая кость не участвует в образовании сустава, она отделена от полости сустава суставным диском (хрящом), который дополняет суставную поверхность лучевой кости. Луче-запястный сустав сложный, эллипсовидный, с двумя осями вращения. Вокруг поперечной оси возможны сгибание кисти (движение к предплечью) и разгибание (движение в 99 сторону тыльной поверхности кисти). Вокруг передне-задней оси происходят приведение кисти (движение к локтевой кости) и отведение (движение к лучевой кости). Возможны, как во всяком двуосном суставе, и круговые движения. Связки в луче-запястном суставе идут от костей предплечья к костям кисти. Наиболее крупными связками являются боковая (окольная) локтевая и боковая лучевая. Среднезапястный сустав образован первым и вторым рядом костей запястья (кроме гороховидной). Этот сустав имеет сложные строение и форму. Движения в нем аналогичны движениям в лучезапястном суставе и как бы дополняют их. Повидимому, эти суставы можно отнести к комбинированным суставам. П. Ф. Лесгафт объединял их в один сложный сустав кисти. В первом суставе происходят преимущественно сгибание и приведение кисти, во втором разгибание и отведение кисти. Второй ряд костей запястья рассматривается обычно как костный мениск, создающий опору, разнообразие движений и амортизирующий толчки и сотрясения при ударах, возникающих во время различных движений человека, в том числе и спортивных (например, в боксе). Между отдельными костями запястья имеются и суставы плоской формы, и фиброзные соединения. Подвижность же в этих соединениях практически невелика. Многочисленные связки между костями запястья можно объединить в единый связочный аппарат: ладонной поверхности кисти, тыльной поверхности кисти и межкостный. Запястно-пястные суставы образованы вторым рядом костей запястья и основаниями пястных костей. Здесь можно выделить два самостоятельных сустава: запястно-пястный сустав 1-го пальца и запястнопястный сустав 2 - 5-го пальцев. Межфаланговые суставы соединяют отдельные фаланги пальцев между собой. У большого пальца один межфаланговый сустав, у остальных по два сустава. По форме эти суставы блоковидные, с одной поперечной осью вращения, вокруг которой происходят сгибание и разгибание. Наиболее утолщенные связки расположены по бокам каждого сустава. Скелет нижней конечности В скелете нижней конечности аналогично скелету верхней конечности различают кости и соединения пояса нижней конечности, кости и соединения свободной нижней конечности. Кости пояса нижней конечности вместе с крестцом и копчиком образуют замкнутое костное кольцо - таз, через который тяжесть тела передается на нижние конечности. В скелете свободной нижней конечности, в свою очередь, различают кости и соединения бедра, голени и стопы (рис. 41). 100 Рис. 41. Скелет нижней конечности: 1 - подвздошный гребень; 2 - тазовая кость (пояс нижней конечности); 3 - крестец; 4 - бедро; 5 - голень; 6 - стопа; 7 бедренная кость; 8 - головка бедренной кости; 9 - шейка бедренной кости; 10 большой вертел; 11 - межвертельная линия; 12 - наружный мыщелок; 13 внутренний мыщелок; 14 - надколенник; 15 - большеберцовая кость; 10 малоберцовая кость; 17 - тазобедренный сустав; 18 - коленный сустав; 19 - голеностопный сустав; 20 - кости предплюсны, плюсны и пальцев Кости пояса нижней конечности К поясу нижней конечности относятся одна тазовая кость. В большей своей части она принадлежит к плоским костям. Она состоит из 3 отдельных костей: подвздошной, лобковой и седалищной, которые до 14 - 16 лет соединены между 101 собой прослойкой хряща (синхондроз), а затем синостозируют, превращаясь в одну единую кость. На наружной поверхности тазовой кости имеется углубление - вертлужная впадина, в которой различают суставную поверхность для соединения с бедренной костью и ямку вертлужной впадины, где фиксируется связка головки бедра (рис. 42). Рис. 42. Тазовая кость (А - вид с наружной стороны, Б - вид с внутренней стороны): 1 - крыло подвздошной кости; 2 - вертлужная впадина; 3 запирательное отверстие; 4 - тело подвздошной кости; 5 - верхняя передняя подвздошная ость; 6 - нижняя передняя подвздошная кость; 7 - верхняя задняя подвздошная ость; 8 - нижняя задняя подвздошная ость; 9 - большая седалищная вырезка; 10 - ушковидная поверхность; 11 - поверхность симфиза: 12 - подвздошная ямка; 13 - дугообразная линия; 14 - тело седалищной кости; 15 - ветвь седалищной кости; 16 - седалищный бугор; 17 - седалищная ость; 18 - малая седалищная вырезка; 19 - верхняя ветвь лобковой кости; 20 - нижняя ветвь лобковой кости Подвздошная кость направлена вверх от вертлужной впадины. На подвздошной кости различают утолщенную часть - тело, которое участвует в образовании вертлужной впадины, и расширенную тонкую часть - крыло. Крыло подвздошной кости имеет две поверхности: внутреннюю и ягодичную. Внутренняя поверхность вогнута, образует подвздошную ямку, поддерживающую внутренние органы. Снизу подвздошная ямка ограничена дугообразной линией, которая является границей между большим и малым тазом. Сзади подвздошной ямки находится ушковидная поверхность для соединения с 102 крестцом, а сзади и сверху ушковидной поверхности - подвздошная бугристость для прикрепления мышц. Ягодичная (наружная) поверхность имеет ягодичные линии для прикрепления одноименных мышц. Верхний свободный край крыла подвздошной кости утолщен и образует подвздошный гребень для фиксации мышц. Спереди он заканчивается выступом, который называется передней верхней подвздошной остью. Сзади аналогичный выступ называется задней верхней подвздошной остью. Ниже каждой из них имеется еще выступ спереди - нижняя передняя подвздошная ость и сзади нижняя задняя подвздошная ость. Ости также являются местом фиксации мышц. Книзу от задней нижней подвздошной ости расположена большая седалищная вырезка. Лобковая кость направлена вперед от вертлужной впадины. Она имеет тело, входящее в состав вертлужной впадины, и две ветви - верхнюю, расположенную более или менее горизонтально и направленную вперед, и нижнюю, идущую от верхней вниз почти под прямым углом. В области схождения верхней и нижней ветвей имеется шероховатая Поверхность для соединения с аналогичной поверхностью лобковой кости противоположной стороны. Кнаружи от этой поверхности (в сторону вертлужной впадины) на верхней ветви имеются лобковый бугорок и лобковый гребень. Седалищная кость направлена вниз от вертлужной впадины. Она состоит из тела, которое участвует в образовании нижней части вертлужной впадины, и ветви, которая идет от тела вверх и срастается с нижней ветвью лобковой кости, образуя вместе с ней запирательное отверстие. На месте соединения тела и ветви образуется седалищный бугор, на который тело человека опирается в положении сидя. Выше седалищного бугра, на заднем крае тела, находится малая седалищная вырезка, отделенная от большой седалищной вырезки седалищной остью. Соединения костей пояса нижней конечности Пояс нижней конечности, представленный тазовой костью, сзади соединяется с крестцом, образуя крестцово-подвздошный сустав, а спереди - с одноименной костью противоположной стороны, образуя лобковое сращение. Крестцово-подвздошный сустав образован ушковидной поверхностью подвздошной кости и ушковидной поверхностью крестца. Сустав простой, плоский, суставные поверхности очень конгруентны, подвижность небольшая (всего 5-7°). Связочный аппарат очень крепкий. Он представлен прежде всего крестцово-подвздошными связками, расположенными спереди, сзади и внутри сустава. Этот сустав укрепляет также подвздошно-поясничная связка, которая идет от поперечного отростка 5-го поясничного позвонка к подвздошному гребню. Кроме того, между крестцом и седалищной костью с каждой стороны натянуты две связки: крестцово-бугорная и крестцово-остистая. Крестцовобугорная идет от крестца к седалищному бугру, а крестцово-остистая - от крестца 103 к седалищной ости. Эти связки замыкают большую и малую седалищные вырезки в большое и малое седалищные отверстия, где проходят мышцы, сосуды и нервы. Запирательное отверстие затянуто запирательной перепонкой, в верхней части которой, под нижней поверхность; верхней ветви лобковой кости, имеется отверстие для выхода на бедро одноименного нерва. Лобковое сращение находится между лобковыми костями. Этот вид соединения относится к полусуставам, поскольку в хряще, находящемся между костями, имеется небольшая (2-3 мм) продольно расположенная полость, заполненная синовиальной жидкостью. Сверху это соединение укреплено верхней лобковой связкой, а снизу - дугообразной связкой лобка. Функциональная характеристика таза Тазовые кости, крестец и копчик образуют замкнутое костное кольцо - таз. Таз служит вместилищем внутренних органов, опорой туловища, связывает туловище со свободными нижними конечностями и передает на них тяжесть вышележащих частей тела, обеспечивая наиболее выгодные условия при различных положениях и движениях человека, является местом фиксации мышц, а у женщин, кроме того, представляет собой полость, где в матке начинает развиваться плод, и канал для прохождения ребенка во время родов. Выделяют полость большого таза и полость малого таза. Границей между ними является так называемая пограничная линия. С каждой стороны ее образуют мыс крестца, дугообразная линия подвздошной кости, лобковый гребень и верхний край лобкового сращения. Выше этой линии - большой таз, ниже - малый таз. Половые особенности таза по сравнению с другими частями скелета наиболее выражены. Так, крылья подвздошных костей у мужчин расположены почти вертикально, а у женщин занимают более горизонтальное положение, развернуты кнаружи; крестец у мужчин более длинный и узкий с сильно вогнутой тазовой поверхностью, а у женщин более короткий, широкий и плоский; лонное сращение у женщин более широкое, полость в нем больше, чем у мужчин; вход в полость малого таза у женщин имеет форму овала, длинный размер которого расположен поперечно, а у мужчин - в передне-заднем направлении; полость малого таза у женщин имеет форму цилиндра, а у мужчин - форму воронки; ветви лобковых костей сходятся у симфиза у женщин под прямым или тупым углом, а у мужчин под острым; выход из малого таза у женщин имеет большие размеры, чем у мужчин, подвижность в крестцово-подвздошном сочленении у женщин также больше, чем у мужчин. Таз при обычном присущем человеку вертикальном положении расположен наклонно. Плоскость входа в таз с горизонтальной плоскостью образует угол, который колеблется от 40 до 60°. Причем у женщин угол наклона таза несколько больше, чем у мужчин, что уменьшает предпосылки к опущению внутренних 104 органов. Последнее объясняется тем, что увеличение наклона таза, связанное с движениями тазовых костей в крестцово-подвздошных суставах, способствует уменьшению выхода из таза и лобковые кости становятся дополнительной опорой для внутренних органов. Женщинам, у которых наклон таза небольшой (меньше 40 - 45°), следует рекомендовать упражнения для укрепления мышц тазового дна. Наклонное положение таза создает благоприятные условия и для сохранения равновесия тела в положении стоя без больших мышечных затрат. Когда человек сидит, угол наклона таза уменьшается, таз принимает более горизонтальное положение, так что опора при этом приходится на седалищные бугры. Кости свободной нижней конечности Кости бедра Бедренная кость является костной основой бедра, самой крупной костью тела человека. Она относится к длинным трубчатым костям. В ней различают тело, проксимальный эпифиз и дистальный эпифиз. Проксимальный эпифиз заканчивается головкой, в области которой имеется ямка, где фиксируется связка головки бедра. Головка переходит в шейку, которая соединяет ее с телом кости. У места перехода шейки бедра в тело расположены два выступа - большой вертел и малый вертел. Ниже и сзади большого вертела находится ягодичная бугристость. Тело бедренной кости несколько изогнуто так, что вогнутость его обращена назад, а выпуклость вперед (рис. 43). 105 Рис. 43. Бедренная кость, правая (А - вид спереди, Б - вид сзади, В - вид с внутренней стороны): 1 - головка; 2 - ямка головки; 3 - шейка; 4 - большой вертел; 5 - малый вертел; 6 - межвертельная линия; 7 - межвертельный гребень; 8 шероховатая линия; 9 - тело бедренной кости; 10 - внутренний мыщелок; 11 наружный мыщелок; 12 - внутренний надмыщелок; 13 - наружный надмыщелок; 14 - межмыщелковая ямка; 15 - надколенниковая поверхность; 16 - подколенная поверхность Передняя и боковые поверхности тела бедренной кости ровные, гладкие, а по задней поверхности проходит шероховатая линия, которая к дистальному концу раздваивается, ограничивая подколенную поверхность - место прилегания сосудов и нервов, находящихся в подколенной ямке. Дистальный конец бедренной кости утолщен, имеет два больших выступа с суставными поверхностями - внутренний мы щелоки наружный мыщелок. Между ними образуется глубокая межмыщелковая ямка. Выше каждого мыщелка расположены внутренний надмыщелок и наружный надмыщелок, служащие, как и все указанные выше выступы и шероховатости, для прикрепления мышц и связок. На передней поверхности дистального конца бедренной кости находится надколенниковая поверхность для соединения с надколенником. Надколенник сесамовидная плоская кость, расположенная спереди коленного сустава в сухожилии четырехглавой мышцы бедра. Основание ее (более широкая часть) 106 обращено вверх, а верхушка вниз. На задней поверхности надколенника имеется суставная поверхность для соединения с бедренной костью. Надколенник не только защищает коленный сустав, но и увеличивает силу тяги четырехглавой мышцы бедра, так как изменяет угол подхода ее мышечных пучков к большеберцовой кости. Кости голени К костям голени относятся большеберцовая кость и малоберцовая кость (рис. 44). Большеберцовая кость расположена с внутренней стороны голени (со стороны большого пальца стопы). Проксимальный конец большеберцовой кости утолщен, имеет внутренний мыщелок, наружный мыщелок и заканчивается суставной поверхностью, которая служит для соединения с бедренной костью. Суставную поверхность разделяет на две части межмыщелковое возвышение место прикрепления внутрисуставных связок коленного сустава. В области наружного мыщелка несколько снизу и сзади расположена небольшая суставная поверхность для соединения с малоберцовой костью. Дистальный конец большеберцовой кости менее массивный. Он заканчивается суставной поверхностью для соединения со стопой. На внутренней стороне его находится отросток - внутренняя лодыжка, а на наружной - небольшая малоберцовая вырезка. 107 Рис. 44. Кости голени. А и Б - большеберцовая (правая) кость (вид спереди и сзади): 1 - наружный мыщелок; 2 - внутренний мыщелок; 3 - межмыщелковое возвышение; 4 - бугристость большеберцовой кости; 5 - тело большеберцовой кости; 6 медиальная лодыжка; 7 - малоберцовая вырезка. В - малоберцовая кость: 8 головка; 9 - тело; 10 - латеральная лодыжка; 11 - суставная поверхность головки малоберцовой кости; 12 - суставная поверхность латеральной лодыжки Тело большеберцовой кости трехгранной формы, имеет три поверхности: внутреннюю, наружную и заднюю. Между внутренней и наружной поверхностями расположен острый передний край, который покрыт только кожей и потому часто травмируется. У футболистов в связи с ударами мячом этот край неровный, шероховатый. Малоберцовая кость расположена с наружной стороны голени (со стороны малого пальца стопы). Проксимальный конец кости утолщен и называется головкой, на которой имеется суставная поверхность для соединения с наружным мыщелком большеберцовой кости. Дистальный конец малоберцовой кости вытянут, образует наружную лодыжку, с внутренней стороны которой имеется суставная поверхность для соединения со стопой. Тело кости тонкое, изогнутое. 108 Кости стопы В стопе различают кости предплюсны, кости плюсны и кости пальцев. Костей предплюсны 7: пяточная, таранная, ладьевидная, кубовидная и три клиновидные (внутренняя, промежуточная и наружная). Пяточная кость - самая крупная из костей предплюсны. Она расположена в заднем нижнем отделе стопы. Задняя часть пяточной кости утолщенная, называется бугром, (пяточный бугор) к которому прикрепляется сухожилие трехглавой мышцы голени. Спереди пяточная кость имеет суставную поверхность для соединения с кубовидной костью, а сверху - три отдельных суставных поверхности: заднюю, среднюю и переднюю для соединения с таранной костью. С внутренней стороны от пяточной кости отходит отросток - опора таранной кости - с суставной поверхностью. Таранная (надпяточная) кость расположена сверху пяточной кости, имеет тело (утолщенную часть), шейку и головку, обращенную суставной поверхностью вперед. На верхней поверхности тело имеет блок с суставными поверхностями для соединения с костями голени, а на нижней - суставные поверхности для соединения с пяточной костью. Ладьевидная кость лежит с внутреннего края стопы, ее вогнутая задняя поверхность примыкает к головке таранной кости, а передняя - к клиновидным костям. С внутренней стороны ладьевидная кость имеет бугристость, которой пользуются при измерении высоты внутренней части продольного свода стопы. Кубовидная кость находится с наружного края стопы, своей задней поверхностью примыкает к пяточной кости, а передней соединяется с 2 плюсневыми костями. Клиновидные кости имеют форму клина, расположены между ладьевидной костью и плюсневыми костями. Их три: внутренняя, промежуточная и наружная. Внутренняя ограничивает внутренний край стопы, наружная соединяется с кубовидной костью, а промежуточная находится между ними. Плюсневые кости по форме относятся к типичным трубчатым костям. Их пять. Расширенная часть каждой из них называется основанием и прилежит к костям предплюсны; основание переходит в тело, заканчивающееся головкой, которая соединяется с проксимальной фалангой каждого пальца. У основания 5-й плюсневой кости имеется бугристость - ориентир для измерения высоты наружной части продольного свода стопы. Кости пальцев представлены фалангами. 1-й палец (большой) имеет только две фаланги: проксимальную и дистальную, а 2-й - 5-й пальцы имеют по три фаланги: проксимальную, среднюю и дистальную (ногтевую). Проксимальные 109 фаланги пальцев соединяются с головками плюсневых костей, а средние - с проксимальными и дистальными фалангами (рис. 45). Рис. 45. Кости стоны (правой): 1 - пяточная кость; 2 - таранная кость; 3 ладьевидная кость; 4, 5, 6(соответственно) - внутренняя, промежуточная, наружная клиновидные кости; 7 - кубовидная кость; 8 - плюсневые кости; 9 проксимальные фаланги; 10 - средние фаланги; 11 - дистальные фаланги; 12 сесамовидная кость Соединения костей свободной нижней конечности Кости свободной нижней конечности соединяются между собой, как и кости верхней конечности, преимущественно при помощи прерывных соединений, или суставов, что обеспечивает необходимую подвижность частей нижней конечности. Наиболее крупными суставами свободной нижней конечности 110 являются тазобедренный, коленный и голено-стопный. Несомненно, значительная роль в локомоциях человека принадлежит и соединениям костей стопы, строение которых довольно сложно и своеобразно. Тазобедренный сустав соединяет свободную нижнюю конечность (бедро) с поясом нижней конечности. Он образован головкой бедренной кости и вертлужной впадиной, по краю которой находится хрящевая вертлужная губа, углубляющая впадину, так что головка бедра погружается в нее более чем наполовину (рис. 46). Рис. 46. Тазобедренный сустав (вид спереди): 1 - крестцово-остистая связка; 2 крестцово-бугровая связка; 3 - запирательная перепонка; 4 - лобково-бедренная связка; 5 - вертлужная суставная губа; 6 - подвздошно-бедренная связка Сустав простой, ореховидный (чашеобразный), разновидность шаровидного с ограниченными (по сравнению с плечевым суставом) движениями. Они могут происходить вокруг трех взаимно перпендикулярных осей вращения. Вокруг поперечной оси возможны сгибание бедра и разгибание; вокруг передне-задней оси - отведение бедра от срединной линии тела и приведение; вокруг вертикальной оси - поворот бедра внутрь (пронация) и поворот кнаружи (супинация). Возможно и круговое движение. Сумка сустава очень плотная, туго натянута между костями. Связочный аппарат очень мощный, представлен внесуставными и внутрисуставными связками. Внесуставные связки идут от тазовой кости к бедренной кости. Подвздошно-бедренная связка укрепляет сустав спереди. Она тормозит движение бедра назад, а также препятствует падению тела назад при обычном вертикальном положении человека. 111 Лобково-бедренная связка расположена с внутренней стороны сустава. Она тормозит отведение бедра и супинацию его. Отведение бедра может тормозить и большой вертел, упирающийся при этом движении в подвздошную кость. Для увеличения отведения бёдра нужно его предварительно несколько супинировать. Седалищно-бедренная связка находится сзади сустава и, следовательно, тормозит движение вперед. Еще в большей мере этому движению препятствует натяжение мышц, лежащих на задней поверхности бедра, поэтому если их расслабить (согнуть ногу в коленном суставе), то величина сгибания в тазобедренном суставе увеличится (бедро можно привести к животу). Круговая зона - пучки волокон плотной фиброзной соединительной ткани, окружающие шейку бедра и находящиеся в толще суставной сумки, отделить их от которой часто не представляется возможным. Внутрисуставных связок две: связка головки бедра и поперечная связка вертлужной впадины. Связка головки бедра идет от ямки головки бедренной кости к вертлужной впадине. Эта связка является амортизатором толчков, как и жировая ткань, находящаяся в вертлужной ямке. Кроме того, в связке проходят сосуды к головке бедра. При асимметричном положении тела (стояние на одной ноге) связка головки бедра удерживает соединяющиеся кости на свободной ноге. Поперечная связка вертлужной впадины натянута над вертлужной вырезкой. Она препятствует сдавливанию сосудов, расположенных под ней. Коленный сустав соединяет бедро с голенью. Он образован суставной поверхностью мыщелков бедренной кости, суставной поверхностью мыщелков большеберцовой кости и суставной поверхностью надколенника. Сустав сложный, малоконгруентный: суставные поверхности большеберцовой кости почти плоские, тогда как мыщелки бедра имеют значительную кривизну (выпуклость). Между бедренной костью и большеберцовой внутри сустава располагаются мениски - хрящеподобные образования полулунной формы. Их два: внутренний и наружный (рис. 47). 112 Рис. 47. Правый коленный сустав (вид спереди): 1 - задняя крестообразная связка; 2 - медиальный надмыщелок бедра; 3 - медиальный мыщелок бедра; 4 - боковая большеберцовая связка; 5 - медиальный мениск; 6 - поперечная связка коленного сустава; 7 - бугристость большеберцовой кости; 8 - тело большеберцовой кости; 9 - малоберцовая кость; 10 - связка головки малоберцовой кости; 11 - передняя крестообразная связка; 12 - боковая малоберцовая связка; 13 - латеральный мениск; 14 - латеральный мыщелок бедра; 15 - латеральный надмыщелок бедра Периферический край каждого мениска утолщен и связан с сумкой сустава; внутренний край заострен, свободен и обращен в полость сустава. Концы каждого мениска фиксируются в области межмыщелкового возвышения. Верхняя поверхность менисков вогнута, а нижняя почти плоская. Мениски играют очень большую роль: они углубляют суставную поверхность большеберцовой кости, улучшая конгруентность сустава, содействуют более равномерному распределению давления на большеберцовую кость (веса тела, а в спорте - и 113 дополнительного веса в виде снаряда или партнера), являются амортизаторами и увеличивают разнообразие движений в суставе. Коленный сустав по форме блоковидно-шаровидный. Движения в нем возможны вокруг двух осей вращения: вокруг поперечной оси - сгибание (движение голени назад) и разгибание (обратное движение голени до выпрямленного положения); вокруг вертикальной оси - супинация (поворот голени кнаружи) и пронация (поворот ее внутрь). Эти движения более выражены при согнутом положении голени, когда связочный аппарат сустава (особенно боковые связки) расслаблен. Однако в пределах 10-15° супинаторно-пронаторные движения возможны и при разогнутой голени. Особенно эти движения выражены у футболистов, акробатов, волейболистов и баскетболистов. Коленный сустав укреплен сильными связками, которые, как и в тазобедренном суставе, разделяются на внесуставные и внутрисуставные. К наиболее крупным внесуставным связкам относятся: большеберцовая боковая связка (расположена с внутренней стороны сустава), малоберцовая боковая связка (находится с внешней стороны сустава), связка надколенника, которая является продолжением сухожилия четырехглавой мышцы бедра и идет спереди сустава от надколенной чашки к бугристости большеберцовой кости, косая подколенная связка, укрепляющая сумку сустава сзади и являющаяся частью сухожильных пучков полуперепончатой мышцы. К внутрисуставным связкам относятся передняя и задняя крестообразные связки, которые начинаются от межмыщелкового возвышения большеберцовой кости и прикрепляются к внутреннему и наружному мыщелкам бедра. Передняя крестообразная связка тормозит движение голени назад, а задняя - движение голени вперед. Кроме того, внутри сустава расположена поперечная связка колена, натянутая между менисками. Боковые связки направляют сгибательно-разгибательные движения и тормозят пронаторно-супинаторные. Синовиальная оболочка сустава образует большое количество складок, содержащих жир, и выростов, заполненных синовиальной жидкостью, синовиальных сумок. Особенно много их на передней стенке сустава. Такие сумки имеются у места прикрепления почти всех мышц и на задней его поверхности. Функциональное значение образований синовиальной оболочки в том, что складки увеличивают конгруентность поверхностей соединяющихся костей и амортизируют толчки, а сумки уменьшают трение сухожилий о кость при движениях. У спортсменов в коленном суставе часто бывают повреждения менисков и связок, особенно у футболистов, баскетболистов и волейболистов. Соединения костей голени В проксимальном отделе голени, между головкой малоберцовой кости и суставной поверхностью наружного мыщелка большеберцовой кости, имеется большеберцово-малоберцовый сустав плоской формы с ограниченной подвижностью. Дистальные концы костей голени соединяются суставом плоской 114 формы или (чаще) соединительной тканью, образуя непрерывное соединение (синдесмоз). На всем остальном протяжении кости голени соединены межкостной перепонкой. Соединения костей стоны Соединения между костями стоны, как и в области кисти, различны по форме и строению, имеют сложный связочный аппарат. Эти соединения можно разделить на несколько групп: 1) соединение стопы с голенью - голено-стопный сустав; 2) соединения между костями предплюсны; 3) соединения костей предплюсны с костями плюсны - предплюсно-плюсневые суставы; 4) соединения костей плюсны с фалангами пальцев - плюснофаланговые суставы; 5) соединения между отдельными фалангами - межфаланговые суставы стопы. Голено-стопный (или надтаранный) сустав образован костями голени (дистальными концами) и блоком таранной кости. Сустав сложный, блоковидный, имеет одну ось вращения - поперечную, вокруг которой возможно сгибание стопы (движение ее в сторону подошвы) и разгибание (движение вверх). Поскольку диаметр блока таранной кости спереди несколько шире, чем сзади, по мере сгибания стопы появляется возможность отведения ее (движение в сторону малого пальца) и приведения (движение в сторону большого пальца) вокруг вертикальной оси. Связки сустава расположены преимущественно по бокам от него. С внутренней стороны сустав укреплен дельтовидной цвязкой, которая идет от медиальной лодыжки к ладьевидной, таранной и пяточной костям (рис. 48). С наружной стороны имеются три связки: пяточно-малоберцовая, передняя таранномалоберцовая и задняя таранно-малоберцовая. 115 Рис. 48. Проекция костей и суставов стопы на ее тыльную поверхность: 1 - голеностопный сустав; 2 - поперечный сустав предплюсны; 3 - предплюсно-плюсневый сустав; 4 - плюсно-фаланговые суставы; 5, 6 - межфаланговые суставы; 7 плюсневые кости; 8 - клиновидные кости; 9 - ладьевидная кость; 10 - кубовидная кость; 11 - пяточная кость; 12 - таранная кость; 13 - латеральная лодыжка; 14 медиальная лодыжка; 15 - малоберцовая кость; 16 - большеберцовая кость Соединения между костями предплюсны Наиболее важное значение для движений стопы имеют подтаранный, тараннопяточно-ладьевидный и пяточно-кубовидный суставы. Подтаранный сустав образован таранной и пяточной костями, тараннопяточно-ладьевидный сустав - головкой таранной кости, суставной поверхностью пяточной кости и задней поверхностью ладьевидной кости, пяточно-кубовидный сустав - обращенными друг к другу суставными поверхностями пяточной и кубовидной костей. Пяточно-кубовидный сустав и таранно-пяточно-ладьевидный объединяют в один - поперечный сустав предплюсны. Суставы между другими костями предплюсны имеют плоскую форму и очень ограниченную подвижность. Указанные соединения между костями предплюсны вместе с голено-стопным суставом обеспечивают стопе движения по типу 116 многоосного сустава. Кроме сгибания, разгибания, отведения и приведения возможны пронация и супинация стопы вокруг сагиттальной оси, проходящей через головку таранной кости. При пронации внутренний край стопы опускается, а при супинации поднимается. При чрезмерной супинации стопы опорной ноги возможен разрыв связок, расположенных с наружной стороны сустава, а при чрезмерной пронации (опора на внутреннюю часть стопы) - разрыв дельтовидной связки. Среди многочисленных крепких связок стопы, расположенных между отдельными костями предплюсны, а также между костями предплюсны и основаниями плюсневых костей, различают: тыльные связки, подошвенные связки и межкостные связки, находящиеся внутри отдельных суставов. Наиболее крупными из них являются длинная подошвенная связка и раздвоенная связка. Первая идет от пяточной кости до основания 2-5-й плюсневых костей; вторая находится на тыльной поверхности стопы: начавшись от пяточной кости, она разделяется на две части, одна из которых прикрепляется к ладьевидной кости, а вторая к кубовидной. Предплюсно-плюсневые суставы образованы костями предплюсны (клиновидными и кубовидной) и основаниями плюсневых костей, по форме эти суставы плоские, движения в них невелики. Плюсно-фаланговые суставы соединяют головки плюсневых костей и основания проксимальных фаланг. Форма их шаровидная, движения аналогичны движениям в пястно-фаланговых суставах кисти, но размах их очень мал; несколько больше других выражены сгибание и разгибание пальцев. Связки расположены в основном на боковых поверхностях каждою сустава. Межфаланговые суставы находятся между отдельными фалангами пальцев. По форме они блоковидные, с одной поперечной осью вращения. При этом сгибание в них выражено в большей мере, чем разгибание. Связки - боковые. Довольно часто дистальная и средняя фаланги 5-го пальца, а иногда и 4-го срастаются между собой, образуя непрерывное соединение - синостоз. Функциональная характеристика стопы Стопа выполняет три основные функции: опорную, локомоторную и рессорную. Стопа как орган опоры удерживает вес тела, а в спорте еще и вес партнера (например, в гимнастике), вес снаряда (например, в тяжелой атлетике) и т. п. Основной опорой стопы в положении стоя являются пяточная кость и головки плюсневых костей, пальцы существенной роли в опоре не играют. Локмоторная функция стопы состоит в том, что, взаимодействуя с опорной поверхностью (при ходьбе, беге, прыжках и даже плавании), стопа обеспечивает перемещение тела в пространстве. Рессорная функция стопы связана с наличием в ней сводов. В стопе различают два свода: продольный свод (по длине стопы) и поперечный свод. 117 Продольный свод стопы имеет две части: внутреннюю и наружную. Началом продольного свода является пяточная кость. Внутреннюю часть продольного свода стопы образуют: пяточная, таранная, ладьевидная, три клиновидные и три плюсневые (1, 2, 3-я) кости. Высота этой части свода измеряется от опорной поверхности до бугристости ладьевидной кости и составляет в среднем 3-5 см. Наружная часть продольного свода стопы образована пяточной, кубовидной и двумя плюсневыми костями. Его высота всего 2-3 см (от опорной поверхности до бугристости 5-й плюсневой кости). Поперечный свод стопы расположен в области дистального ряда костей предплюсны и оснований плюсневых костей (внутренняя и наружная части этой области стопы расположены ближе к опорной поверхности, чем средняя ее часть). Поперечный свод может быть и в области головок плюсневых костей. Укреплению сводов стопы способствуют специфическая форма суставных поверхностей костей, связки и мышцы. Причем если П. Ф. Лесгафт основное значение в укреплении сводов стопы придавал мышцам, то по последним данным (Basmajan Stecco, 1963) кости и связки играют не меньшую роль, При утомлении мышц, их недостаточном развитии, слабом связочном аппарате, больших длительных нагрузках, испытываемых стопой, может развиться плоскостопие (уменьшение высоты сводов стопы). Хотя у тяжелоатлетов плоскостопие отмечается не часто при значительных нагрузках на стопу. Это обстоятельство связано с тем, что сильно развитые мышцы подошвенной поверхности стопы и мышцы голени препятствуют уплощению стопы. Стопа - это высокочувствительный рецепторный аппарат, сигнализирующий в центральную нервную систему о малейших изменениях в стопе и таким образом препятствующий возникновению нарушений в ее конструкции. Наблюдения показывают, что наружная часть продольного свода стопы более прочная, чем внутренняя. Поэтому при длительном стоянии целесообразно вес тела распределять больше на наружную часть. Установлено, что при стоянии на широко расставленных ногах тяжесть тела передается в большей мере на внутреннюю часть продольного свода стопы, а при стоянии с сомкнутыми стопами - на его наружную часть (Ф. В. Судзиловский, 1970). По выраженности сводов стоны принято различать нормальную, плоскую и сводчатую стону. И нормальной и сводчатой стопе ее рессорные свойства выражены значительно лучше, чем в уплощенной и особенно в плоской стопе. При врожденном или приобретенном плоскостопии появляются боли в мышцах стопы и голени, так как они не только участвуют в удержании тела или в выполнении движений, но и должны, напрягаясь, создавать хотя бы небольшую сводчатость в стопе. Выраженность сводов стопы определяют измеряя их высоту над опорной поверхностью или по отпечатку подошвенной поверхности стопы. При нормальной и сводчатой стопе отпечаток расширен спереди (в области головок плюсневых костей) и сзади (в области пяточной кости) и сужен или совсем отсутствует в среднем отделе стопы. Однако для спортсменов 118 определение сводчатости стопы по отпечатку не всегда информативно, так как сильно развитые мышцы ее подошвенной поверхности могуть дать отпечаток, идентичный получаемому при плоской стопе. Более объективным является метод измерений (педометрии). У спортсменов плоскостопие, несмотря на хорошо развитый укрепляющий аппарат, все же наблюдается, причем наиболее часто у тяжелоатлетов, фехтовальщиков, велосипедистов (26,6%). Плавание, лыжный спорт, гимнастика способствуют исправлению уплощений стопы и предупреждают возникновение плоскостопия. Возрастные особенности скелета конечностей Для тренеров и педагогов по физическому воспитанию важное значение приобретает знание сроков синостозирования - срастания отдельных частей в костях: эпифизов с диафизами, апофизов, из которых возникают отростки, бугры, гребни, возвышения на костях, с основной частью кости, закономерности процессов роста костей, становление и изменение подвижности в соединениях костей и др. Чрезмерные нагрузки, несоответствие их по объему или интенсивности состоянию двигательного аппарата могут привести к нарушению сроков синостозирования или даже деформациям костей. По наблюдениям Е. И. Шидловской, у юношей-боксеров может искривляться лучевая кость, принимающая на себя нагрузку при ударах в боксе. В ключице, лопатке, плечевой кости окостенение заканчивается в 20-25 лет, в лучевой кости - в 21-25 лет, в локтевой - в 21 - 24 года, в костях запястья - в 10-13 лет, в костях пясти - в 12 лет, в фалангах пальцев - в 9-11 лет. При этом окостенение у девочек и девушек начинается и заканчивается на 2-3 года раньше, чем у мальчиков и юношей. Появление точек окостенения в костях запястья имеет определенную последовательность и часто служит одним из диагностических признаков определения возраста, этапов полового развития, интенсивности роста тела в длину. С появлением точек окостенения в многоугольной и трапециевидной костях (у девочек в 9-12 лет, а у мальчиков в 10-15 лет) повышается интенсивность роста тела в длину. Со сроками окостенения гороховидной кости связывают начало пубертатного периода, снижение темпов роста тела в длину, появление более выраженного полового диморфизма. Срастание отдельных костей таза начинается с 5-6лет и заканчивается к 20-21 году. Эти сроки необходимо учитывать тренерам, особенно в процессе физического воспитания девочек. При резких прыжках, продолжительном сидении или стоянии, переноске тяжестей несросшиеся кости таза могут незаметно сместиться и привести к неправильной форме входа в малый таз, что может впоследствии осложнить роды. В большеберцовой и малоберцовой костях полное окостенение эпифизарных хрящей происходит к 20-24 годам, в костях плюсны - к 17-21 году у мужчин и 1419 годам у женщин, в костях фалангов пальцев - к 15-21 году у мужчин и к 13-17 годам у женщин. 119 В связи с неодинаковым по времени наступлением процессов синостозирования в костях рост отдельных звеньев конечностей также неодинаков. Наиболее усиленный рост в длину верхних конечностей и их звеньев (за исключением кисти) у мальчиков отмечается в 12 и 15 лет, а длины кисти - в 12 и 14 лет, после чего скорость роста падает. У девочек максимальная интенсивность роста верхних конечностей и их звеньев отмечается в возрасте 13 и 15 лет. Наибольшая интенсивность роста нижней конечности у мальчиков наблюдается также в 12 и 15 лет, а длины голени и длины стопы - в 12 и 14 лет, тогда как у девочек максимальное увеличение длины ноги происходит в возрасте 13 и 14 лет, длины бедра - в 13 лет, голени - в 13 и 16 лет, а стопы - в 14 лет. Мышечная система Основные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. Основные понятия о мышца. Строение мышц. Вспомогательный аппарат мышц. Развитие и возрастные особенности мышц. Изменения мышц под влиянием физической нагрузки. Мышцы Мышцы - активная часть двигательного аппарата. Благодаря им возможны: все многообразие движений между звеньями скелета (туловищем, головой, конечностями), перемещение тела человека в пространстве (ходьба, бег, прыжки, вращения и т. п.), фиксация частей тела в определенных положениях, в частности сохранение вертикального положения тела. С помощью мышц осуществляются механизмы дыхания, жевания, глотания, речи, мышцы влияют на положение и функцию внутренних органов, способствуют току крови и лимфы, участвуют в обмене веществ, в частности теплообмене. Кроме того, мышцы - один из важнейших анализаторов, воспринимающих положение тела человека в пространстве и взаиморасположение его частей. В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин - 42% веса тела, у женщин - 35%, в пожилом возрасте 30%, у спортсменов - 45 - 52%. Более 50% веса всех мышц расположено на нижних конечностях; 25 - 30% - на верхних конечностях и, наконец, 20 - 25% - в области туловища и головы. Нужно, однако, заметить, что степень развития мускулатуры у разных людей неодинакова. Она зависит от особенностей конституции, пола, профессии и других факторов. У спортсменов степень развития мускулатуры определяется не только характером двигательной деятельности. Систематические физические нагрузки приводят к структурной 120 перестройке мышц, увеличению ее веса и объема. Этот процесс перестройки мышц под влиянием физической нагрузки получил название функциональной гипертрофии. В зависимости от места расположения мышц их подразделяют на соответствующие топографические группы. Различают мышцы головы, шеи, спины, груди, живота; пояса верхних конечностей, плеча, предплечья, кисти; таза, бедра, голени, стопы. Кроме этого, могут быть выделены передняя и задняя группы мышц, поверхностные и глубокие мышцы, наружные и внутренние. Строение мышцы. Мышца - это орган, являющийся целостным образованием, имеющим только ему присущие строение, функцию и расположение в организме. В состав мышцы как органа входят поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань, составляющая ее основу, рыхлая соединительная ткань, плотная соединительная ткань, сосуды, нервы. Основные свойства мышечной ткани возбудимость, сократимость, эластичность - более всего выражены в мышце как органе. В мышцах находятся нервные окончания - рецепторы и эффекторы. Рецепторы - это чувствительные нервные окончания (свободные - в виде концевых разветвлений чувствительного нерва или несвободные - в виде сложно построенного нервно-мышечного веретена), воспринимающие степень сокращения и растяжения мышцы, скорость, ускорение, силу движения. От рецепторов информация поступает в центральную нервную систему, сигнализируя о состоянии мышцы, о том, как реализована двигательная программа действия, и т. п. В большинстве спортивных движений участвуют почти все мышцы нашего тела. Каждая мышца имеет среднюю часть, способную сокращаться и называемую брюшком, и сухожильные концы (сухожилия), не обладающие сократимостью и служащие для прикрепления мышц. Брюшко мышцы содержит различной толщины пучки мышечных волокон. Каждое мышечное волокно, кнаружи от сарколеммы, окутано соединительнотканной оболочкой - эндомизием, содержащей сосуды и нервы. Группы мышечных волокон, объединяясь между собой, образуют мышечные пучки, окруженные уже более толстой соединительнотканной оболочкой, называемой перимизием. Снаружи брюшко мышцы одето еще более плотным и прочным покровом, который называется фасцией. Она построена из плотной соединительной ткани и имеет довольно сложное строение. Все соединительнотканные образования мышцы с мышечного брюшка переходят на сухожильные концы. Они состоят из плотной волокнистой соединительной ткани, коллагеновые волокна которой лежат между мышечными волокнами, плотно соединяясь с их сарколеммой. 121 Сухожилие в организме человека формируется под влиянием величины мышечной силы и направления ее действия. Чем больше эта сила, тем сильнее разрастается сухожилие. Таким образом, у каждой мышцы характерное для нее (как по величине, так и по форме) сухожилие. Сухожилия мышц по цвету резко отличаются от мышц. Мышцы имеют краснобурый цвет, а сухожилия белые, блестящие. Форма сухожилий мышц весьма разнообразна, но чаще встречаются сухожилия цилиндрической формы или плоские. Плоские, широкие сухожилия носят названия апоневрозов (мышцы живота и др.). Сухожилия очень прочны и крепки. Например, пяточное сухожилие выдерживает нагрузку около 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра - 600 кг. Сухожилия мышцы фиксируются или прикрепляются. В большинстве случаев они прикрепляются к надкостнице костных звеньев скелета, подвижных по отношению друг к другу, а иногда к фасциям (предплечья, голени), к коже (в области лица) или к органам (мышцы глазного яблока, мышцы языка). Одно из сухожилий мышцы является местом ее начала, другое - местом прикрепления. За начало мышцы обычно принимается ее проксимальный конец (проксимальная опора), за место прикрепления - дистальная часть (дистальная опора). Место начала мышцы считают неподвижной точкой (фиксированной), место прикрепления мышцы к подвижному звену - подвижной точкой. При этом имеют в виду наиболее часто наблюдаемые движения, при которых дистальные звенья тела, находящиеся дальше от тела, более подвижны, чем проксимальные, лежащие ближе к телу. Но встречаются движения, при которых бывают закреплены дистальные звенья тела, и в этом случае проксимальные звенья приближаются к дистальным. Таким образом, мышца может совершать работу или при проксимальной или при дистальной опоре. Следует заметить, что сила, с которой мышца будет притягивать дистальное звено к проксимальному и, наоборот, проксимальное к дистальному, всегда будет оставаться одинаковой (по третьему закону Ньютона - о равенстве действия и противодействия). Мышцы, будучи органом активным, характеризуются интенсивным обменом веществ, хорошо снабжены кровеносными сосудами, которые доставляют кислород, питательные вещества, гормоны и уносят продукты мышечного обмена и углекислый газ. В каждую мышцу кровь поступает по артериям, протекает в органе по многочисленным капиллярам, а оттекает из мышцы по венам и лимфатическим сосудам. Ток крови через мышцу непрерывен. Однако количество крови и число капилляров, пропускающие ее, зависят от характера и интенсивности работы мышцы. В состоянии относительного покоя функционирует примерно 1/3 капилляров. Сухожилия мышцы, в которых обмен веществ несколько меньше, снабжаются сосудами беднее тела мышцы. В тех участках сухожилий, которые испытывают давление со стороны соседних образований (костные блоки, костно-фиброзные 122 каналы), сосудистое русло претерпевает перестройку и наряду с местами концентрации сосудов встречаются безсосудистые зоны. Вспомогательный аппарат мышц. К вспомогательному аппарату мышц относятся фасции, фиброзные и костно-фиброзные каналы, удерживатели, синовиальные сумки и влагалища, а также сесамовидные кости. Фасции покрывают как отдельные мышцы, так и группы мышц. Межмышечные перегородки отходят от фасций вглубь, отделяя друг от друга группы мышц, и прикрепляются к костям, образуя для них футляры, называемые фиброзными каналами. Если мышцы лежат между фасцией и костью, то канал называется костно-фиброзным. Удерживатели - лентообразные утолщения фасций, располагаясь поперечно над сухожилиями мышц, подобно ремням фиксируют их к костям. Синовиальные сумки, тонкостенные соединительнотканные мешочки, заполненные жидкостью, похожей на синовию, и расположенные под мышцами, между мышцами и сухожилиями или костью, уменьшают трение. Синовиальные влагалища развиваются в тех местах, где сухожилия прилегают к кости (т. е. в костно-фиброзных каналах). Это замкнутые образования, в виде муфты или цилиндра охватывающие сухожилие. Каждое синовиальное влагалище состоит из двух листков. Один листок, внутренний, охватывает сухожилие, а второй, наружный, выстилает стенку фиброзного канала. Между листками находится небольшая щель, заполненная синовиальной жидкостью, облегчающей скольжение сухожилия. Сесамовидные кости развиваются в толще сухожилий, ближе к месту их прикрепления. Они изменяют угол подхода мышцы к кости и увеличивают плечо силы мышцы. Самой крупной сесамовидной костью является надколенник. Вспомогательные аппараты мышц образуют дополнительную опору для мышц - мягкий скелет, обусловливают направление тяги мышц, способствуют их изолированному сокращению, не дают смещаться при сокращении, увеличивают их силу и способствуют кровообращению и лимфотоку. РАЗВИТИЕ И ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЫШЦ Скелетные мышцы развиваются из среднего зародышевого листка - мезодермы, из той его части, которая расположена на задней стороне зародыша по бокам от спинной струны и мозговой трубки. На 3-й неделе эмбрионального развития средний зародышевый листок начинает делиться на участки. В каждом дифференцируется три отдела: из одного образуется кожа (дерматом), из другого - скелет (склеротом), из третьего - мышцы (миотом). Из переднего отдела миотома развиваются мышцы конечностей, груди и живота, из заднего - мышцы спины, причем вначале образуются мышцы дистальных отделов конечностей кисти, стопы, затем мышцы предплечья и голени и, наконец, мышцы плеча и 123 бедра. После рождения скорость роста мышц в проксимальных отделах конечностей больше, чем в дистальных. Возрастные преобразования мышц касаются всех ее элементов: мышечных волокон, ядер, сосудов, нервов и вспомогательного аппарата. На 6-7-й неделе из саркоплазмы у эмбриона появляются мышечные фибриллы, последующее развитие которых происходит путем расщепления. Со 2-го месяца появляются мышечные волокна, группирующиеся затем в мышечные пучки. Формирование мышечных волокон в различных мышцах скелета происходит не одновременно. Прежде всего они дифференцируются в важнейших системах жизнеобеспечения (сосания и дыхания): в мышцах языка, губ, диафрагмы и межреберных мышцах. Тотчас при закладке мышцы в нее врастает нерв. По мере развития и перемещения мышцы растет и нерв. Например, диафрагма закладывается в шейной области, а затем спускается в грудную полость, при этом в ней сохраняется нерв из шейного сплетения, где она образовалась. К моменту рождения все скелетные мышцы анатомически сформированы; мышечная ткань, составляющая их основу, имеет хорошо выраженную поперечную исчерченность; мышечные волокна в пучках расположены довольно рыхло; соединительнотканные прослойки тонки, эластичны. В каждом мышечном волокне между миофибриллами много саркоплазмы. Количество миофибрилл с возрастом увеличивается: к 11/2 года оно удваивается, к 3-4 годам становится больше в 5-6 раз, а к 7 годам - в 15-20 раз. Изменяется также их толщина, что отражается и на макроскопическом строении мышц: величине, поперечнике, объеме. Увеличение мышечных пучков в толщину неодинаково у отдельных групп мышц в связи с их различной функцией. В мышцах руки толщина волокон в проксимально лежащих мышцах больше, чем в дистально расположенных. С возрастом изменяются и форма, и размеры ядер. Количество их в мышечных волокнах с возрастом уменьшается. Наибольшая концентрация ядер находится в месте перехода мышечных волокон в сухожилие в области так называемых "зон роста". Увеличение мышц в длину происходит из этих зон, продолжаясь до 23-25 лет. В возрасте 11 -13 лет двигательные окончания в мышцах сходны с таковыми у взрослых людей. Если у взрослых к каждой мышце подходят нервы из нескольких источников, то у детей до одного года - из одного, что, естественно, обусловливает затруднения в сложных координированных движениях. Изменение внутренней структуры мышц сопровождается изменением их внешнего строения и проявлением силовых показателей. До 7 лет мышцы растут 124 преимущественно в длину, а не в толщину, поперечник мышц увеличивается мало. У новорожденных сухожилия развиты слабо. После 7 лет они растут более быстро, и к 12-14 годам мышечно-сухожильные соотношения становятся такими, какие характерны для взрослых. В период полового созревания, когда происходит усиленный рост тела, длина мышц увеличивается больше, чем их толщина, что проявляется в уменьшении прироста силы мышц. Имеются наблюдения, которые говорят о том, что рост различных мышц идет не одновременно и не с одинаковой скоростью. Более функционально нагруженные мышцы растут быстрее, чем менее нагруженные; мышцы, сокращающиеся с большим размахом, энергичнее растут в длину, а в тех отделах, где превалирует силовая нагрузка, увеличивается преимущественно поперечный размер их. Значит, на развитие мышц можно влиять их функцией. Изменяются с возрастом и соотношения между сгибателями и разгибателями. У детей первых лет жизни примерно одинаково развиты и те и другие мышцы, за исключением мышц стопы. Постепенно на нижней конечности начинают преобладать разгибатели над сгибателями, а на верхней - наоборот. Изменяются и весовые соотношения мышц. Мышцы у новорожденного составляют 23,3% веса тела, а у 8-летних - 27,2; в 15 лет - 32,6 и в 18 лет - 44,2%. У новорожденных мышцы головы и туловища составляют 40% веса всех мышц, мышцы верхних конечностей - 27,15, нижних конечностей - 37,9%. Мышцы у детей прикрепляются к костям дальше от оси вращения суставов, чем у взрослых, поэтому их сокращения происходят с меньшей потерей в силе. Эластичность мышц у детей примерно в 2 раза больше, чем у взрослых, в связи с чем разрывы мышц у них - редкое явление. При сокращении мышцы способны больше укорачиваться, а при растяжении - больше удлиняться. Что касается показателей силы мышц, то у детей 4 и 7 лет, по показателям кистевой динамометрии, она почти одинакова. Максимум нарастания силы кисти отмечен у мальчиков в возрасте 15 - 16 лет, а у девочек в 12 лет; наибольший прирост становой силы (силы разгибателей позвоночного столба) у мальчиков наблюдается в период 16-18 лет, а у девочек в 14-16 лет; сила дыхательных мышц увеличивается у мальчиков до 17 лет, а у девочек до 12 - 13 лет, максимум прироста ее у детей отмечен в возрасте 8-11 лет. ИЗМЕНЕНИЯ МЫШЦ ПОД ВЛИЯНИЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы, изменяя их строение и функцию. Однако в различных видах 125 спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы. Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки. Эксперименты на животных показали, что нагрузки преимущественно статического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пучками увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом. При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, но типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше. Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным. При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры их суживаются (некоторые даже испытывают обратное развитие), в результате чего мышечные волокна истончаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мышц. 126 При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. По наблюдениям П. З. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышечных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. П. З. Гудзь установил, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографическую карту. Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сгибателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и ручном мяче, по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипедистами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыжников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмечаются в силе мышц-разгибателей плеча, причем лучший показатель у хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыжников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спортом этот показатель составляет всего 48 кг. Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся разными видами спорта. Величина силы разгибателей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), еще меньше у велосипедистов (63 кг). В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущество у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и велосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139-142 кг). Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталкиванию, а во втором удержанию позы. У хоккеистов показатели силы мышц-сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов - 176 кг, у гандболистов - 146 кг. Сила мышц-разгибателей туловища у гандболистов равна 184 кг, у хоккеистов - 177 кг, а у велосипедистов - 149 кг. В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при активном участии которых осуществляется нанесение различных ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного развития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разгибатели голени и 127 сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгибатели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно "слабых", менее участвующих в движениях боксера, мышц. Все эти особенности связаны с неодинаковыми биомеханическими условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы "ведущих" групп мышц. ВНУТРЕННИЕ ОРГАНЫ Основные вопросы 1. Понятие и функции внутренних органов. 2. Оболочки внутренних органов. Внутренние органы расположены внутри тела человека, преимущественно в его основных полостях - грудной и брюшной, хотя отдельные органы находятся в области головы, шеи и в полости таза. Основная функция внутренних органов участие в обмене веществ, поэтому их иногда называют органами растительной жизни. К внутренним органам относят: органы пищеварения, дыхания, мочевые и половые органы. Поскольку в этих органах происходит перемещение пищи, мочи, воздуха и половых клеток, большинство из них имеют форму трубки, и лишь отдельные органы не имеют внутри полости и называются паренхиматозными органами. Стенка трубчатых (полых) органов имеет три оболочки: слизистую, мышечную и серозную (рис. 49). В некоторых органах вместо серозной оболочки снаружи имеется соединительнотканная оболочка - адвентиция. Кроме того, выделяют еще подслизистую и подсерозную основы. В толще этих оболочек находятся внутриорганные кровеносные и лимфатические сосуды, нервные сплетения. 128 Рис. 49. Схема строения стенки полого органа (на примере тонкой кишки): 1 брыжейка тонкой кишки; 2 - серозная оболочка; 3 - мышечная оболочка; 4 слизистая оболочка; 5 - одна из желез Слизистая оболочка обращена внутрь органа и покрыта эпителием, который в зависимости от функции органа имеет различное строение. В слизистой оболочке с подслизистой основой находятся железы: одноклеточные и многоклеточные. Встречающиеся в эпителии бокаловидные клетки представляют собой одноклеточные железы. Выделяемая ими слизь увлажняет свободную поверхность эпителия, защищая его от возможного разрушающего механического или химического воздействия. Многоклеточные железы имеют внутри прослойки соединительной ткани, сосуды и нервы. Секрет, выделяемый этими железами, обычно стекает по протоку в полость органа. В секрете содержатся активные 129 органические вещества, которые влияют на химические процессы в тех органах, куда они попадают (например, стекая в тонкую кишку, они способствуют пищеварению). Форма желез напоминает трубочки, мешочки или их сочетание. В слизистой оболочке встречаются также скопления лимфоидной ткани в виде одиночных и групповых лимфатических фолликулов (пузырьков), с присущими этой ткани функциям (развитие лимфоцитов, фагоцитов и др.). Мышечная оболочка состоит из гладкой мышечной ткани. Обычно она представлена двумя слоями: с круговым (глубоким) и продольным (более поверхностным) направлением пучков. Сочетание сокращений и расслаблений этих пучков обусловливает изменение просвета органа и продвижение в нем содержимого. Серозная оболочка, ее свободная поверхность, покрыта особым видом эпителия, так называемым мезотелием. Клетки его выделяют серозную жидкость, которая увлажняет наружную поверхность органа, что уменьшает трение его о соседние органы. Там, где стенка органа снаружи имеет адвентициальную оболочку, смещаемость его ограничена. Паренхиматозные органы состоят из скопления специфических клеток, составляющих их основу (паренхиму), соединительной ткани, которая одевает органы с поверхности, а внутри образует остов (строму) органа и выводных протоков. Часть паренхиматозных органов не имеет выводных протоков. При описании проекции органов грудной и брюшной полостей на наружную поверхность тела человека пользуются общепринятыми ориентирами. Такими ориентирами являются: ключицы, ребра, межреберья, грудина, реберные дуги, позвонки, лопатки, подвздошные гребни, верхние передние подвздошные ости, лобковое сращение, паховые связки, пупок, сосок молочной железы. Кроме того, пользуются условными линиями: передней срединной, грудинными - правой и левой, идущими по соответствующему краю грудины; срединно-ключичной, вертикально проходящей через средину ключицы; подмышечной, опущенной из верхней точки одноименной ямки; лопаточной, проведенной вертикально через нижний угол лопатки при ее обычном положении, и задней срединной. На передней и боковой поверхностях живота четырьмя линиями выделяют девять областей. Одна горизонтальная линия проводится на уровне передних костных концов 10-х ребер, т. е. примерно на уровне нижних точек реберных дуг, другая - на уровне верхних. 130 Пищеварительная система Основные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Органы пищеварения. Полость рта. Глотка. Пищевод. Желудок. Тонкая кишка. Печень. Поджелудочная железа. Толстая кишка Органы пищеварения К органам пищеварения относятся полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка и толстая кишка (рис. 50). 131 Рис. 50. Схема органов пищеварения: 1 - ротовая полость; 2 - околоушная железа; 3 - подъязычная железа; 4 - поднижнечелюстная железа; 5 - глотка; 6 - пищевод; 7 желудок; 8 - поджелудочная железа; 9 - поперечная ободочная кишка; 10 - тощая кишка; 11 - нисходящая ободочная кишка; 12 - подвздошная кишка; 13 сигмовидная ободочная кишка; 14 - прямая кишка; 15 - червеобразный отросток; 16 132 - слепая кишка; 17 - восходящая ободочная кишка; 18 - двенадцатиперстная кишка; 19 - печень; 20 - желчный пузырь; 21 - диафрагма; 22 - трахея; 23 - гортань передних подвздошных oстей. Вертикальные линии проводятся симметрично по наружному краю прямых мышц живота. В верхнем отделе живота выделяют надчревную, правую подреберную и левую подреберную области, в среднем отделе пупочную, правую и левую боковые, в нижнем отделе - лобковую, правую и левую паховые области Форма и структура органов пищеварения приспособлены к приему и переработке пищи, всасыванию питательных веществ, продвижению пищевых масс и продуктов пищеварения. По мере продвижения пищи по пищеварительному тракту она видоизменяется, поскольку подвергается механической и химической обработке. Перемещение, измельчение, перемешивание содержимого органов пищеварения происходит при активном участии их мышечных образований, в то время как расщепление химическая обработка - обусловлено воздействием соков многочисленных желез, как внестеночных (например, околоушной, поджелудочной), так и внутристеночных (например, желез желудка, кишок). Лишь после того как основной состав пищи доведен до определенных химических соединений, питательные вещества переходят в кровь и лимфу, главным образом из полости тонкой кишки. ПОЛОСТЬ РТА Полость рта начинается ротовой щелью, которая ограничена верхней и нижней губами. Она разделяется на преддверие рта и собственно полость рта. Преддверие рта представляет собой вертикально расположенную щель между губами и щеками с одной стороны, зубами и деснами - с другой. Губы и щеки снаружи покрыты кожей, в толще содержат мышцы (круговую мышцу рта и щечную), а изнутри, как и вся полость рта, - слизистой оболочкой с многослойным плоским неороговевающим эпителием. Слизистая оболочка, покрывающая альвеолярные отростки верхней и нижней челюстей, в области зубных альвеол (ячеек) называется десной. Собственно полость рта ограничена: сверху - твердым и мягким небом, спереди - зубами и деснами, снизу - языком и мышцами, составляющими дно полости рта, сзади - мягким небом, в толще которого находятся мышцы. В области задней стенки расположено отверстие - зев, через которое полость рта сообщается с глоткой. Зев сверху ограничивает язычок (свисающая вниз задняя часть мягкого неба), снизу - корень языка, а с боков - дужки: небно-язычная и небно-глоточная, в углублении между которыми с каждой стороны находятся небные миндалины. 133 В толще слизистой оболочки полости рта имеется большое количество мелких слюнных желез, которые по месту расположения называются небными, язычными, щечными, губными. Кроме того, есть еще три пары крупных слюнных желез: околоушая, поднижне-челюстная и подъязычная. Околоушная железа. Самая крупная из слюнных желез. Она весит 25-30 г, расположена спереди и снизу наружного слухового прохода и частично заходит за ветвь нижней челюсти. Она состоит из долек, вырабатывает слюну, содержащую белковые вещества и ферменты. Проток железы проходит параллельно скуловой дуге по жевательной мышце, прободает толщу щеки и открывается в преддверии рта на уровне верхнего второго большого коренного зуба. Поднижнечелюстная железа расположена под нижней челюстью, весит 6-10 г, выводной проток ее открывается под языком. Подъязычная железа весит всего 3-5 г, она лежит под слизистой оболочкой дна полости рта, основной ее проток открывается вместе с протоком поднижнечелюстной железы, а мелкие протоки из отдельных долек открываются самостоятельно в полость рта. Зубы. В зубных альвеолах верхней и нижней челюстей расположены зубы. Они производят механическую обработку пищи. Зубы распределены не только поровну между челюстями, но и одинаково справа и слева. Обозначение зубов идет от срединной линии. Таким образом, на каждой половине челюсти у взрослого человека расположены: 2 резца, 1 клык, 2 малых и 3 больших коренных зуба (2+1+2+3). Всего их 32. Это постоянные зубы, которые начинают прорезываться с 6-7 лет, заменяя выпадающие молочные зубы. Молочных зубов 20. На каждой стороне челюсти они распределены так: 2+1+0+2, т. е. у детей нет 2 малых коренных зубов и 1 большого коренного зуба, который прорезывается после 18 лет, что послужило поводом дать ему еще название зуба мудрости. Чтобы зубы могли участвовать в механической обработке пищи (откусывание, измельчение, перетирание), они должны обладать определенной формой и строением. При сравнении зубов легко обнаружить как их общие черты, так и черты различия. Каждый зуб имеет три части: коронку, шейку, корень. Коронки зубов неодинаковы по форме, что связано с функцией, которую выполняет зуб. Отличительные морфо-функциональные признаки имеются и у корней зубов. Разбирая структуру зуба с учетом его функции, следует отметить, что самое плотное вещество зуба находится на поверхности коронки, образуя эмаль. Корень и шейка зуба снаружи покрыты особым веществом - цементом. Цемент корня зуба посредством переодонта (надкостницы) крепко связывается с зубными альвеолами. Под эмалью и цементом расположен дентин - вещество, сходное по строению с костью. Внутри зуба имеется полость, заполненная мякотью 134 (пульпой), в которой находятся сосуды, нервы зуба, входящие туда через отверстие на верхушке корня. Язык. Это мышечный орган, участвующий в перемещении пищевого комка в ротовой полости при его механической обработке и глотании, в образовании звуков, в восприятии вкуса и общей чувствительности. Язык имеет верхушку, тело и корень. Сверху на нем выделяют спинку языка, а снизу - нижнюю поверхность. Корень языка соединен с нижней стенкой ротовой полости, тело же языка и верхушка свободны, что обусловливает его подвижность и изменчивость формы. У мышц языка сложное строение. Одни из них составляют толщу языка и имеют продольное, поперечное и вертикальное направление волокон. Они изменяют форму языка. Другие находятся вне языка и связывают его с костями - нижней челюстью, подъязычной, височной. Они обеспечивают движения языка вверх, вниз, вперед, назад и в стороны. Все эти мышцы построены из поперечнополосатой мышечной ткани. Снаружи язык покрыт слизистой оболочкой. На нижней поверхности она аналогична той, которая покрывает ротовую полость, на спинке языка она имеет другое строение: на ней образуются выросты, сосочки - нитевидные, конусовидные, листовидные, грибовидные и желобовидные. Последние два вида сосочков языка участвуют в. восприятии вкуса. Кзади от желобовидных сосочков в слизистой оболочке расположено скопление лимфоидной ткани - язычная минда ГЛОТКА Глотка расположена на уровне верхних шести шейных позвонков, спереди от них. Вверху глотка имеет свод, который прикреплен к клиновидной и затылочной костям черепа. Поскольку глотка расположена на уровне носа, рта и гортани, сообщаясь с ними, то в ней выделяют три части: носовую, ротовую и гортанную. Верхняя, носовая, часть глотки спереди сообщается с носовой полостью посредством двух хоан, а через боковые отверстия - глоточные отверстия слуховых труб - с барабанной полостью среднего уха. В среднюю, ротовую, часть глотки открывается зев. Из нижней, гортанной, части глотки одно отверстие ведет в гортань, а другое в пищевод. Таким образом, в глотке имеется семь отверстий, через которые проходят воздух, пищевой комок, выпиваемая жидкость, проглатываемая слюна. Внутренняя поверхность глотки покрыта слизистой оболочкой, за которой расположены фиброзный слой, мышцы глотки, а затем соединительная ткань адвентиция. В слизистой оболочке носовой части глотки имеются скопления лимфоидной ткани - миндалины: в области свода - глоточная миндалина, а на боковых стенках, возле глоточных отверстий слуховых труб, - трубные миндалины. Глоточная, трубные, небные и язычная миндалины образуют лимфоидное кольцо, выполняющее защитную функцию. 135 При глотании ротовое отверстие замыкается, мягкое небо, поднимаясь вверх, закрывает хоаны, препятствуя попаданию пищи в нос. Мышцы-сжиматели глотки, сокращаясь, способствуют продвижению пищевого комка сверху вниз. Этому помогают и мышцы-подниматели глотки. Корень языка, отодвигаясь назад и вниз, надавливает на надгортанник и закрывает вход в гортань. Открытым для пищи остается ход на участке: зев - глотка - пищевод. Пищевод Пищевод является продолжением глотки. Начинаясь на уровне 6-го шейного позвонка, он доходит до уровня 11-го трудного позвонка, где переходит в желудок. Соответственно расположению в пищеводе выделяют три части: шейную, грудную и брюшную. Стенка пищевода состоит из слизистой, мышечной и соединительнотканной оболочек. Слизистая оболочка имеет хорошо выраженные продольные складки, расправляющиеся при прохождении пищевого комка. В мышечной оболочке, ближе к подслизистой, лежат круговые мышечные пучки, поверх которых тянутся продольные. В верхней трети пищевода его мышцы состоят из поперечнополосатой ткани, обеспечивающей произвольное прохождение пищи. На большем протяжении (нижние 2/3) мышечные пучки пищевода образованы гладкой мышечной тканью. Несмотря на то что мышечные слои состоят из различного вида мышечных тканей, деятельность их скоординирована так, что волна сокращения перемещается от шейной части пищевода к брюшной, что и способствует передвижению пищевого комка. Рыхлая волокнистая соединительнотканная оболочка, покрывающая пищевод снаружи, связывает его с соседними органами. Желудок Желудок является наиболее широким местом пищеварительного тракта. Форма и размеры желудка непостоянны. В желудке различают кардиальную часть область желудка, расположенную около входа пищевода в желудок, пилорическую (привратниковую), находящуюся у места перехода желудка в тонкую кишку, дно желудка - выпуклую его часть, лежащую слева от входа пищевода, и, наконец, тело желудка - среднюю, большую часть органа. Вогнутый край желудка называется малой, а выпуклый - большой кривизной. Между ними спереди выделяют переднюю стенку, а сзади - заднюю стенку желудка. Расположен желудок в надчревной области асимметрично: большая часть его лежит влево от передней срединной линии тела, дно желудка в левом подреберье соприкасается с диафрагмой, а привратниковая часть заходит в правое подреберье. Вход в желудок проецируется слева от позвоночного столба на уровне 11-го грудного позвонка, а выход - справа, на уровне 12-го грудного или 1-го поясничного позвонка. 136 Стенка желудка имеет слизистую оболочку (с подслизистой основой), мышечную и серозную (с подсерозной основой). На слизистой оболочке со стороны полости желудка образуются многочисленные складки, обеспечивающие расширение желудка при приеме пищи. Клетки однослойного цилиндрического эпителия выделяют слизь, увлажняющую внутреннюю поверхность желудка. В толще слизистой оболочки находятся железы, которые выделяют специфический секрет, входящий в состав желудочного сока. Железы имеют клетки двух видов: главные и пристеночные. Главные клетки синтезируют и выделяют ферменты, в частности пепсин, а пристеночные - соляную кислоту, которая, являясь катализатором, создает среду для действия пепсина. Слизистая оболочка желудка не только выделяет желудочный сок, через ее эпителий происходит всасывание некоторых веществ в кровеносные и лимфатические капилляры. Мышечная оболочка желудка состоит из гладкой мышечной ткани. В ней различают три слоя, с различным направлением мышечных пучков: наружный слой - продольный, средний - циркулярный, внутренний - косой. На границе желудка с двенадцатиперстной кишкой скопление мышечных пучков циркулярного слоя образует мышцу - сфинктер (сжиматель) привратника. Серозная оболочка покрывает желудок со всех сторон и, переходя на соседние органы, образует сальники (большой, спускающийся с большой кривизны, и малый, идущий от малой кривизны к печени) и желудочно-селезеночную связку. Изменчивость формы и положения желудка особенно заметна при выполнении физических упражнений. Когда человек стоит, желудок обычно расположен косо или вертикально. Горизонтальное положение его характерно для таких упражнений, как стойка на кистях, вис прогнувшись, мост. Наибольшее смещение желудка происходит при стойке на кистях (нижняя точка его иногда оказывалась на 13,9 см выше, нежели при обычном состоянии). Установлено, что самой подвижной частью желудка является область его тела на большой кривизне. При выполнении таких упражнений, как упор руки в стороны, угол в упоре, упор лежа спереди и др., т. е. когда создается повышенное внутрибрюшное давление, на рентгенограммах отмечается уменьшение тени желудка, а также изменение его положения и формы. Желудок меняет свою форму и положение не только из-за перемещения нижних (главным образом) участков его тела вперед и вверх, но и из-за сокращения его мышечной оболочки. После упражнения стенки желудка обычно расправляются и он возвращается в исходное состояние. Тонкая кишка В тонкой кишке происходит дальнейшее переваривание пищи, причем в новой среде и под воздействием новых ферментов, а самое главное - всасывание большой части питательных веществ, что обусловлено определенным строением тонкой кишки. Являясь продолжением желудка, тонкая кишка в правой подвздошной области переходит в толстую кишку. Длина тонкой кишки 5-6 м. По своему ходу она образует многочисленные изгибы - петли, занимающие пупочную область. Первые 20-30 см тонкой кишки называют двенадцатиперстной 137 кишкой, следующую часть, составляющую почти половину длины тонкой кишки, - тощей кишкой, а остальную часть - подвздошной кишкой. Двенадцатиперстная кишка по форме напоминает букву С. В ней различают три части: верхнюю, нисходящую и нижнюю (с горизонтальным и восходящим участками). С вогнутой стороны к двенадцатиперстной кишке прилежит головка поджелудочной железы. Стенка тонкой кишки имеет те же оболочки, что и желудок, а именно: слизистую (с подслизистой основой), мышечную и серозную (с подсерозной основой). При расслабленной стенке диаметр канала тонкой кишки составляет 3-4 см. В просвет кишки выступают складки слизистой оболочки, которые называют круговыми. Однослойный цилиндрический эпителий, покрывающий слизистую оболочку, образует многочисленные выросты - ворсинки, напоминающие пиявки, присосавшиеся к стенке. В каждой ворсинке под однослойным эпителием находятся капилляры - кровеносные и один лимфатический (рис. 83, см. цв. вклейку). На 1 см2 слизистой оболочки располагается около 2500 ворсинок. Эпителиальные клетки ворсинок на свободной своей поверхности имеют более мелкие выросты - микроворсинки. Таким образом, благодаря складкам, ворсинкам и микроворсинкам значительно увеличивается внутренняя поверхность тонкой кишки (до 500 м2), что и создает благоприятные условия для всасывания питательных веществ. В толще слизистой оболочки много желез. В двенадцатиперстной кишке железы имеются и в подслизистой оболочке. Протоки как мелких - кишечных - желез, так и крупных - печени и поджелудочной железы - открываются в полость тонкой кишки. Там, где на нисходящей части двенадцатиперстной кишки находится совместное устье протоков, по которым стекают желчь и поджелудочный сок, слизистая оболочка имеет продольную складку с сосочком. В слизистой оболочке тонкой кишки, как и в желудке, встречаются лимфоидные образования, несущие защитную функцию, - одиночные лимфатические фолликулы, а в подвздошной кишке еще и скопления отдельных фолликулов, получившие название групповых лимфатических фолликулов. Мышечная оболочка имеет два слоя: внутренний с круговым расположением пучков и наружный с продольным расположением пучков. Перистальтические движения этой оболочки перемешивают (как в желудке) и продвигают содержимое кишки. Серозная оболочка покрывает двенадцатиперстную кишку только спереди, а тощую и подвздошную - со всех сторон, обеспечивая их большую подвижность. С подвздошной кишки серозная оболочка переходит на заднюю стенку брюшной полости, образуя брыжейку. Кроме двух листков серозной оболочки в брыжейке находятся рыхлая соединительная ткань, сосуды, нервы, лимфатические сосуды и узлы. Печень. Печень - одна из самых крупных желез организма человека. Она расположена под диафрагмой в правом подреберье, однако часть ее находится в 138 надчревной области и даже заходит в левое подреберье. В печени различают две поверхности: верхнюю выпуклую - диафрагмальную и нижнюю - висцеральную. На диафрагмальной поверхности печени выделяют две доли: правую и левую, ориентиром между которыми является серповидная связка, идущая с диафрагмы на печень. На нижней поверхности печени имеются две продольные борозды правая и левая и одна поперечная борозда. В правой продольной борозде спереди расположен желчный пузырь, а сзади - нижняя полая вена, в левой продольной борозде - круглая связка печени. Поперечная борозда называется воротами печени. В воротах печени располагаются: общий печеночный проток, воротная вена, собственная печеночная артерия, нервы и лимфатические сосуды. На висцеральной поверхности печени благодаря наличию борозд образуется четыре доли: правая, левая, квадратная, лежащая впереди ворот, и хвостатая, лежащая сзади ворот. Печень снаружи (за исключением места ее соприкосновения с диафрагмой) покрыта брюшиной, под которой находится фиброзная оболочка. Пучки волокон фиброзной оболочки вместе с сосудами и нервами проникают в вещество печени, разделяя его на многочисленные дольки диаметром 1,0-1,5 мм. Таких долек в печени около 500 тыс. Долька печени и является ее структурно-функциональной единицей. Печеночные клетки, находящиеся в дольках, синтезируют желчь, которая поступает в желчные капилляры, расположенные между клетками. Желчные капилляры, сливаясь во все более крупные, образуют правый и левый (соответственно основным долям печени) печеночные протоки, а затем общий печеночный проток. Печень синтезирует желчь непрерывно, за сутки примерно 0,5-1,5 литра. Печень имеет не только обильное, но и специфическое кровоснабжение. В печень кровь притекает из двух сосудов - воротной вены, собирающей венозную кровь от непарных органов брюшной полости, и печеночной артерии, с кровью которой поступают питательные вещества, гормоны, кислород. Оттекает кровь через печеночные вены в нижнюю полую вену. Сложность строения и особенность кровообращения печени связаны с многообразием функций, которые она выполняет. Кроме желчи, необходимой для эмульгирования жиров, в печени синтезируется и откладывается гликоген, синтезируются мочевина, фибриноген, витамины и другие вещества, обеззараживаются ядовитые продукты, звездчатые клетки капилляров печени обладают свойством фагоцитоза, выполняют защитную функцию. При выполнении физических упражнений может меняться положение печени и желчного пузыря. Эти органы подвержены поступательному, вращательному и поступательно-вращательному движениям. У спортсменов в возрасте 19-30 лет в положении стоя дно желчного пузыря обычно располагается на уровне 3-4-го поясничных позвонков. При висе прогнувшись оно оказывается на 70 мм (колебание от 9 до 130 мм) выше исходного уровня. Помимо смещений печени и желчного пузыря при выполнении физических упражнений наблюдается 139 увеличение или уменьшение тонуса мускулатуры желчного пузыря, изменение его формы и объема. Поджелудочная железа. Эта железа расположена за желудком, на задней стенке брюшной полости, почти горизонтально, примерно на уровне 1-го поясничного позвонка. Железа имеет удлиненную форму, правый конец ее называется головкой, левый - хвостом, а между ними находится тело. Из многочисленных ее долек выделяется секрет - поджелудочный сок, содержащий ферменты. По мелким протокам он оттекает в более крупный проток, простирающийся вдоль всей железы, и попадает в двенадцатиперстную кишку, влияя на химические процессы пищеварения. Внутрисекреторная часть железы находится в толще ее (особенно в хвостовой части) в виде небольших островков, которых насчитывается от 200 тыс. до 1,8 млн. Клетки островков имеют разные форму и строение. Внутрисекреторная часть железы возникает и дифференцируется раньше (на 3-й неделе эмбриогенеза), чем внешнесекреторная часть. К моменту рождения ребенка островки оказываются вполне сформированными. Количество их после рождения возрастает, у взрослых оно остается более или менее постоянным. Нарушение внутрисекреторной функции поджелудочной железы, изменение количества образующегося инсулина - основного гормона железы - приводит к заболеваниям организма. Инсулин регулирует углеводный обмен, содержание сахара в крови, синтез гликогена в печени и мышцах, окисление глюкозы в тканях. При недостаточном поступлении инсулина в кровь может возникнуть сахарный диабет. Концентрация сахара в крови повышается до 200-400 мг% (при норме 100-120 мг%), уменьшается количество гликогена в печени и мышцах. Поступающая в кровь глюкоза не может быть полностью использована в процессе обмена веществ, и для обеспечения постоянства состава крови излишек ее выделяется с мочой (в ней может быть более 5% сахара). В нормальных условиях сахар в моче отсутствует. При гиперфункции железы - увеличенном количестве гормона - содержание сахара в крови уменьшается и может наступить гипогликемическая кома, которая проявляется в судорогах, потере сознания (шоковое состояние). В последнее время из поджелудочной железы выделены и другие гормоны, способствующие утилизации жиров, повышающие тонус парасимпатической части вегетативной нервной системы, возбуждающие дыхательный центр. Толстая кишка 140 Толстая кишка является продолжением тонкой кишки, ее подвздошной части. Толстая кишка имеет длину 1,5-2 м, просвет ее колеблется в пределах 5-8 см. Она подразделяется на три части: слепую, ободочную, прямую. Границей между слепой и ободочной кишками является подвздошнослепокишечное отверстие. От слепой кишки отходит червеобразный отросток (аппендикс). Ободочную кишку подразделяют: на восходящую ободочную, поперечную ободочную, нисходящую ободочную и сигмовидную ободочную. Восходящая ободочная кишка от места начала поднимается вверх, располагаясь в правой боковой области живота, до правого подреберья, где делает изгиб и переходит в поперечную ободочную кишку. Последняя в горизонтальном направлении простирается от правого подреберья к левому. Она проецируется в надчревной области. В левом подреберье поперечная ободочная кишка, образуя изгиб, переходит в нисходящую ободочную кишку, занимающую левую боковую область живота. На уровне левого крестцово-подвздошного сочленения нисходящая ободочная кишка переходит в прямую кишку, лежащую около тазовой поверхности крестца и заканчивающуюся задним проходом. Стенка толстой кишки имеет те же оболочки, что и стенка тонкой кишки. Слизистая оболочка толстой кишки более гладкая, чем слизистая тонкой кишки. В ней нет ворсинок, вместо круговых складок не сильно выступающие полулунные складки. Покровные бокаловидные клетки выделяют много слизи. В толще слизистой оболочки имеются кишечные железы и одиночные лимфатические фолликулы. Групповых фолликулов нет. В толстой кишке продолжается переваривание пищи, протекающее медленнее, чем в тонкой, в условиях бактериальной флоры. В толстой кишке также происходит всасывание воды и постепенное образование каловых масс. Мышечная оболочка имеет два слоя: наружный - с продольным расположением мышечных пучков и внутренний - с круговым. Мышечные пучки продольного слоя в слепой и ободочной кишках идут в виде трех лент. Длина лент короче, чем длина кишки, отчего на ней образуются гаустры (выпячивания). На наружной поверхности толстой кишки, в некоторых местах, свисают сальниковые отростки - выросты серозной оболочки, содержащие жировую ткань. Серозная оболочка покрывает слепую кишку со всех сторон, а червеобразный отросток даже имеет брыжейку, что обеспечивает ему большую подвижность. Восходящая и нисходящая части ободочной кишки покрыты брюшиной с трех сторон, фиксированы к стенке живота и малоподвижны. Поперечная ободочная и сигмовидная части покрыты серозной оболочкой со всех сторон и имеют брыжейку, в связи с чем также очень подвижны. Анализ перемещения отдельных участков толстой кишки во время выполнения физических упражнений показал, что наиболее подвижны поперечная ободочная кишка (по срединной плоскости до 20 см), область правого изгиба ободочной 141 кишки (до 14,6 см), область левого изгиба ободочной кишки (до 11,6 см), слепая кишка (до 11,2 см). На рентгенограммах, полученных при выполнении физических упражнений, контуры тени восходящей ободочной кишки намного больше и чаще меняют свою длину и ширину, чем контуры тени нисходящей ободочной кишки. Почти во всех случаях угол правого изгиба ободочной кишки больше и располагается ниже угла левого изгиба. При выполнении некоторых упражнений (например, равновесия лежа поперечно на жерди) восходящая ободочная кишка и начало правой половины поперечной ободочной кишки или левая половина поперечной ободочной с нисходящей ободочной кишкой очень изогнуты (имеют вид шпильки). Появление этих сильных перегибов связано с индивидуальными особенностями, повышенным давлением, а также местом соприкасания с жердью. Если поперечная ободочная кишка оказывается выше места опоры на жердь, то она значительно смещается в сторону головы (больше, чем при стойке на кистях); если же ниже, то часть ее оказывается в пределах большого таза. Частое повторение таких даже непродолжительных смещений может способствовать опущению органов. Большая подвижность поперечной ободочной кишки сопровождается изменением и ее формы (вздутия удлиняются и расширяются или укорачиваются и суживаются). При выполнении таких упражнений, как стойка на кистях, вис прогнувшись, мост, поперечная ободочная кишка иногда не провисает, а оказывается обращенной выпуклостью в сторону головы. Смещаемость внутренних органов в значительной мере зависит от того, как они покрыты брюшиной. Брюшина - это серозная оболочка с подсерозной основой, покрывающая органы и стенки полости живота, или так называемой брюшной полости. Та часть серозной оболочки, которая прилегает к стенкам полости, называется париетальной брюшиной, а та часть, которая покрывает органы, - висцеральной брюшиной. Между ними образуется щелевидная полость - полость брюшины (не путать с брюшной полостью!), заполненная небольшим количеством серозной жидкости. Несмотря на то что в брюшине выделяют париетальную и висцеральную части, она является общим и единым серозным покровом брюшной полости и органов, находящихся в ней. У мужчин полость брюшины является замкнутой, она не сообщается с внешней средой. У женщин полость брюшины не замкнута, а сообщается с внешней средой через отверстия маточных труб и полости половых органов. Поскольку органы закладывались за брюшиной и по мере развития впячивались в брюшную полость в большей или меньшей мере, оттягивая за собою брюшину, то и оказались покрытыми брюшиной в различной степени: одни только с одной стороны (двенадцатиперстная кишка, поджелудочная железа), другие с трех сторон (печень, восходящая ободочная кишка, нисходящая ободочная кишка), третьи почти со всех сторон (тощая, подвздошная, поперечная 142 ободочная и сигмовидная кишки). Органы, которые покрыты брюшиной со всех сторон, характеризуются большей подвижностью. Переходя со стенок брюшной полости на органы или с органа ка орган, брюшина образует брыжейки, сальники и связки (образования брюшины). Брыжейка - это дубликатура (удвоение) брюшины, на которой как бы подвешены соответствующие отделы кишок. Она состоит из двух листков серозной оболочки, между которыми находятся жировая ткань, артерии, вены, лимфатические сосуды, лимфатические узлы и нервы. Сальников два: малый и большой. Малый сальник - это два листка брюшины, идущие с печени к малой кривизне желудка и двенадцатиперстной кишке. В нем различают две связки: печеночно-желудочную и печеночнодвенадцатиперстную. В последней расположены общий желчный проток, общая печеночная артерия, воротная вена, лимфатические сосуды и нервы. Большой сальник является продолжением серозной оболочки, одевающей желудок, которая с большой кривизны последнего спускается в виде фартука до уровня лобковых костей, а затем вновь поднимается и переходит на поперечную ободочную кишку. Поэтому в начальном отделе большой сальник состоит из двух листков брюшины, а в нижнем из четырех. В большом сальнике может в значительном количестве откладываться жировая ткань. Дыхательная система Основные вопросы 1. Органы дыхания Органы дыхания К органам дыхания относятся: легкие, где происходит газообмен между воздухом и кровью, и воздухопроводящие пути, по которым проходит воздух в легкие и из них обратно в окружающую среду. Воздух из окружающей среды последовательно проходит через полость носа или рта, глотку, гортань, трахею и бронхи (рис. 51). 143 Рис. 51. Схема органов дыхания: 1 - гортань; 2 - трахея; 3 - главный бронх и его ветви; 4 - ацинус; 5 - схема альвеолы, кровеносного капилляра и движения газов; 6 нижняя доля легкого, 7 - междолевая щель; 8 - правое легкое; 9 - верхушка легкого Мочеполовой аппарат Основные вопросы 1. Почки ПОЧКИ Почки - парный орган. Они расположены по бокам позвоночного столба на уровне 12-го грудного - 2-го поясничного позвонков, (правая несколько ниже, а левая выше) и прилежат к задней стенке брюшной полости (рис. 52). На каждой почке, имеющей бобовидную форму, различают переднюю и заднюю поверхности, верхний и нижний концы, латеральный и медиальный края. На медиальном, вогнутом, крае, обращенном к позвоночнику, находятся ворота почки. В воротах лежат: почечная артерия, почечная вена, лимфатические сосуды, 144 лимфатические узлы, нервы и почечная лоханка. Почка покрыта оболочками, которые способствуют ее фиксации. Непосредственно к веществу почки прилежит фиброзная оболочка. Снаружи от нее расположена жировая капсула, окруженная спереди и сзади фасцией почки. Кроме того, спереди почка покрыта брюшиной. Фиксации почек способствуют также кровеносные сосуды, входящие в почку и выходящие из нее, и внутрибрюшное давление. Рис. 52. Почки (вид спереди, правая в разрезе): 1 - верхний конец левой почки; 2 латеральный край почки; 3 - почечные ворота; 4 - мочеточник; 5 - почечная вена; 6 - почечная артерия; 7 - почечная лоханка; 8 - почечные пирамиды 9 - почечные столбы; 10 - корковое вещество почки; 11-почечные чашечки (малые) В почке различают корковое вещество толщиной 5 - 7 мм, расположенное с периферии, и мозговое вещество, состоящее из 7-12 пирамидок, обращенных основанием к корковому веществу, а верхушкой - в почечную пазуху. Корковое вещество, вклинивающееся между пирамидками мозгового вещества, образует почечные столбы. Структурно-функциональной единицей почки является нефрон - система канальцев почки, участвующих в образовании мочи. Длина одного нефрона колеблется от 18 до 50 мм, а общая протяженность их составляет 100 км. В каждой почке насчитывают свыше 1 млн. нефронов. Нефрон состоит из капсулы и трехзвенной трубочки: проксимального отдела канальца (извитой каналец первого порядка), петли нефрона и дистального отдела канальца (извитой каналец второго порядка), переходящего в собирательную трубочку. Капсула - начальная часть нефрона, расположенная в корковом веществе почки, имеет форму 145 двухстенной чаши. Она плотно охватывает капилляры клубочка почки, образуя так называемое почечное тельце. Таким образом, один конец нефрона начинается почечной капсулой, а второй конец впадает в собирательную трубочку. Наиболее активной частью нефрона является проксимальный его отдел, в котором процессы образования мочи отличаются высокой активностью (рис. 53). Рис. 53. Схема строения ворсинки тонкой кишки: 1 - эпителий; 2 - вена; 3 лимфатический сосуд; 4 - артерия Способность почки к мочеобразованию, в результате которого выводятся из организма продукты обмена веществ, связана с особенностью ее кровообращения. Через почки взрослого человека за один час проходит более 40 литров крови, а за сутки около 1000 литров. Кровеносная система почки начинается почечной артерией, которая входит в ворота почки и распадается на более мелкие артерии, проходящие между пирамидами почек до коркового вещества. У основания почечных пирамидок они образуют дугообразные артерии, от которых отходят ветви к корковому веществу почки, где от них в расширенную чашеобразную часть каждого нефрона (почечную капсулу) отходит приносящая артерия (сосуд). В чаше почечной капсулы приносящий сосуд разветвляется на артериальные капилляры и образует клубочек почки. Капилляры клубочка собираются в выносящий сосуд, тоже артериальный, диаметр которого приблизительно в 2 раза меньше, чем диаметр приносящего сосуда, что создает повышенное давление в клубочке (70- 90 мм рт. ст.). При давлении ниже 40-50 мм рт. ст. образование мочи прекращается. Выносящие сосуды, выйдя из клубочка, вновь распадаются на капилляры, но уже венозные, которые постепенно сливаются в более крупные вены и выходят из ворот почки. Такое своеобразное разветвление артерий на капилляры, из которых вновь образуются артерии, получило название чудесной сети. Тесный контакт сосудов клубочка с его капсулой, повышенное давление внутри капилляров клубочка создают условия для образования мочи. Моча образуется из плазмы крови. По мере протекания крови в сосудах клубочка внутрь капсулы из нее переходят почти все составные компоненты, кроме белков 146 и форменных элементов, образуя так называемую первичную мочу. За сутки ее вырабатывается около 100 литров. При прохождении первичной мочи через канальцы из нее обратно в кровь всасываются вода, некоторые соли, сахар, в результате чего образуется окончательная моча. Количество окончательной мочи всего 1,0 - 1,5 литра. Она имеет более высокую концентрацию, чем первичная моча. Например, в ней в 70 раз больше мочевины и в 40 раз больше аммиака. Таким образом, в тельцах почки образуется первичная моча, а в канальцах нефрона - окончательная моча, которая через собирательные трубочки, проходящие в корковом, а затем мозговом веществе почки, стекает к отверстиям на верхушке пирамиды сначала в малые чашечки, затем в большие и, наконец, в почечную лоханку, продолжением которой является мочеточник. Малых чашечек 7-10. Они окружают сосочки почечных пирамид. Больших чашечек 2-3, а почечных лоханок одна. Все эти образования располагаются в пазухе почки, окруженные жировой тканью. Стенка их имеет три оболочки: слизистую, мышечную и соединительнотканную. СЕРДЕЧНО - СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА Основные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Строение, функции. Сердце. Круги кровообращения. Кровеносные сосуды: артерии, вены, капилляры Лимфатическая система. Органы иммунной системы. Изменения сердечно – сосудистой системы у спортсменов. К сердечно - сосудистой системе относят различного диаметра сосуды, по которым движется жидкость; сердце, способствующее продвижению этой жидкости; органы, участвующие в кроветворении (костный мозг, селезенка, лимфатические узлы) - образовании основных форменных элементов сосудистой системы. Движение жидкости по сосудам происходит хотя и с различной скоростью, но непрерывно, благодаря чему органы, ткани и клетки получают вещества, необходимые им в процессе ассимиляции, и удаляют продукты, образовавшиеся в результате процессов диссимиляции. В зависимости от характера циркулирующей жидкости сердечно - сосудистую систему разделяют на кровеносную систему и лимфатическую систему. В сосудах кровеносной системы циркулирует кровь, а в сосудах лимфатической системы лимфа. К кровеносной системе относятся сердце и кровеносные сосуды, которые разделяются на артерии, вены и капилляры. 147 Сердце - это центральный орган кровообращения. Оно не только проталкивает кровь в сосуды и принимает кровь из них, но и регулирует движение жидкости в сосудах. Артериями называются кровеносные сосуды, по которым кровь течет от сердца к периферии - к органам и тканям. Вены- это кровеносные сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. Между артериями и венами находятся тончайшие кровеносные сосуды, называемые капиллярами. Функции кровеносной системы многообразны. Наиболее важные из них следующие. Кровь поддерживает постоянство внутренней среды организма (постоянство солевого состава, осмотического давления, равновесие воды и т. п.). Химические реакции, лежащие в основе жизнедеятельности организма, осуществляются в водной среде. С возрастом человека количество воды постепенно уменьшается. Если в молодом возрасте количество воды в тканях в среднем составляет 80-90%, то в пожилом - до 60%. С кровью доставляются тканям питательные вещества, поступающие в нее во время всасывания из желудочно-кишечного тракта. Кровь транспортирует газы: к тканям - кислород, от тканей - углекислый газ. С током крови разносятся гормоны, ферменты и другие активные химические вещества, которые вместе с нервной системой принимают участие в регуляторных процессах организма (нейро-гуморальная регуляция). В кровь поступают продукты обмена веществ, подлежащих удалению, она переносит их к органам выделения: почкам, коже, легким. Кровеносная система принимает участие в теплорегуляции, способствует выравниванию температуры в различных участках тела. Например, при пониженной температуре окружающей среды кожные сосуды рефлекторно суживаются, уменьшается прилив крови к коже, а следовательно, и теплоотдача. И наоборот, при повышенной температуре внешней среды кожные сосуды расширяются, кровь усиленно притекает к коже, теплоотдача увеличивается, поэтому перегревания организма не происходит. При этом улучшается кровоснабжение потовых желез, находящихся в толще кожи, и их функция также усиливается. Кровеносная система выполняет и защитные функции, к которым относят явления фагоцитоза, процесс свертывания крови и иммунологические реакции, связанные с образованием так называемых антител - защитных веществ, обеспечивающих невосприимчивость организма к ряду инфекционных заболеваний. Установлено, что активность лейкоцитов к фагоцитозу у спортсменов выше, чем у не занимающихся спортом. В последнее время из 148 эритроцитов выделен антибиотик - эритрин, оказывающий действие на некоторые вирусы. Важное значение имеет рефлексогенная функция кровеносной системы. В стенках кровеносных сосудов имеются многочисленные нервные окончания рецепторы, образующие обширные рефлексогенные зоны, сигнализирующие в ЦНС о величине кровяного давления, химическом составе крови и др. Сердце Сердце человека представляет собой полый мышечный орган, имеющий форму неправильного конуса. У человека сердце четырехкамерное. В нем различают два предсердия - правое и левое и два желудочка - правый и левый. Закладывается сердце в шейной области, а затем перемещается вниз, в грудную полость. Располагается сердце в грудной полости, между легкими, в так называемом средостении. Лежит оно асимметрично: 1/3 находится справа от срединной плоскости. 2/3 - слева. В зависимости от формы грудной клетки сердце может занимать вертикальное, косое или поперечное положение. Вертикально сердце расположено обычно у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное положение оно занимает, как правило, у лиц с широкой и короткой грудной клеткой, а косое - при переходных формах грудной клетки. На сердце различают основание (широкую часть) и верхушку. Основание сердца обращено вверх, назад и вправо; верхушка - вниз, вперед и влево. Спереди сердце соприкасается с грудиной и хрящами ребер, снизу - с диафрагмой, с боков и отчасти спереди, а также сзади - с легкими. Сердце имеет грудино-реберную и диафрагмальную поверхности, правый и левый края. Грудино-реберная поверхность образована главным образом стенками правого и отчасти левого желудочка, диафрагмальная поверхность стенками левого и отчасти правого желудочка и стенками предсердий. В образовании левого, закругленного края участвует главным образом левый желудочек, а правого острого края - правый желудочек. На наружной поверхности сердца находятся борозды, в которых проходят кровеносные сосуды, между предсердиями и желудочками расположена венечная борозда, на грудинореберной поверхности сердца - передняя межжелудочковая борозда, на диафрагмальной - задняя межжелудочковая борозда (рис. 54 и 55). 149 Рис. 54. Сердце (грудино-реберная поверхность) 1 - плече-головной ствол; 2 - левая общая сонная артерия; 3 - левая подключичная артерия; 4 - место перехода эпикарда в перикард; 5 - артериальная связка (между аортой и легочным стволом); 6 - легочный ствол; 7 - левое ушко; 8 - левое предсердие; 9 - передняя продольная борозда; 10 - левый желудочек; 11 - верхушка сердца; 12 - правый желудочек; 13 венечная борозда; 14 - правое предсердие; 15 - правое ушко; 16 - аорта; 17 - верхняя полая вена 150 Рис. 55. Сердце (диафрагмальная поверхность) 1 - дуга аорты; 2 - левая подключичная артерия; 3 - левая общая сонная артерия; 4 - непарная вена; 5 верхняя полая вена; 6 - легочная вена; 7 - нижняя полая вена; 8 - правое предсердие; 9 - правая венечная артерия; 10 - вены сердца; 11 - правый желудочек; 12 верхушка сердца; 13 - диафрагмальная поверхность; 14 - левый желудочек; 15 венечный синус; 16 - левое предсердие; 17 - правая и левая легочные артерии Средний вес сердца у мужчин - около 300 г, а у женщин - 220 г (0,5% веса тела). У спортсменов вес сердца несколько больше. Длина сердца колеблется от 10 до 15 см, поперечник - 9 - 10 см, передне-задний размер - 6 - 7 см. Принято считать, что сердце по величине приблизительно равно кулаку данного человека. Сердце у новорожденного расположено несколько выше, чем у взрослого, и занимает в грудной клетке почти срединное положение. Форма его приближается к шаровидной. Предсердие относительно больше, чем у взрослых. Толщина стенки правого и левого желудочков почти одинаковая. Наиболее интенсивный рост сердца происходит в первый год жизни и в период полового созревания (1216 лет). В 12-15 лет у девочек размеры сердца больше, чем у мальчиков. В первый год жизни интенсивнее растут предсердия, несколько позднее начинается усиленный рост желудочков, причем в большей степени левого. Нарастание толщины стенки сердца идет за счет увеличения поперечных размеров мышечных волокон. Развитие мышцы сердца заканчивается к 16-20 годам. К этому времени мышечные клетки обогащаются саркоплазмой. Количество миофибрилл прогрессивно увеличивается. С 20 до 30 лет при обычной функциональной 151 нагрузке сердце человека находится в состоянии относительной стабилизации. После 30-40 лет в миокарде начинает увеличиваться количество соединительнотканных элементов. Появляются жировые клетки, особенно в эпикарде. Правое предсердие. Правое предсердие имеет форму куба. В правое предсердие впадают верхняя полая вена, нижняя полая вена, венечный синус, собирающий кровь от стенки сердца, а также небольшие вены сердца. На его передне-верхней стенке имеется дополнительная полость - правое ушко. В перегородке между правым и левым предсердиями находится овальная ямка. У плода в этом месте имеется овальное отверстие, через которое кровь из правого предсердия, минуя легкие, поступает в левое предсердие*. Овальное отверстие закрывается в первый год жизни, однако в 1/3 случаев оно остается в течение всей жизни (одна из форм врожденного порока сердца). Внутренняя поверхность правого предсердия гладкая, за исключением области правого ушка, где видны выступы, называемые гребенчатыми мышцами. Сокращение (напряжение) стенки сердца называется систолой, а расслабление - диастолой. При систоле правого предсердия кровь из него через правое предсердно-желудочковое отверстие поступает в правый желудочек. Это отверстие закрывается правым предсердно-желудочковым клапаном (трехстворчатым), который состоит из трех створок и препятствует обратному току крови во время систолы желудочка. Правый желудочек. Внутренняя поверхность полости правого желудочка имеет многочисленные мясистые перекладины и конусовидные выступы, которые называются сосочковыми мышцами. От верхушки сосочковых мышц к свободному краю трехстворчатого клапана тянутся сухожильные струны, препятствующие вывертыванию трехстворчатого клапана в сторону предсердия при систоле желудочка. При нормальном кровяном давлении (125-130 мм рт. ст.) сухожильные струны испытывают нагрузку в 2-3 кг. Предел прочности их колеблется от 10 до 24 кг на 1 мм2, запас прочности в 7-20 раз больше нормы. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому к легким течет венозная кровь. Отверстие его при диастоле (расслаблении) правого желудочка закрывается клапаном легочного ствола, состоящим из трех полулунных клапанов в виде кармашков. Этот клапан препятствует обратному току крови из легочного ствола в правый желудочек. Левое предсердие. В него впадают четыре легочные вены, по которым течет артериальная кровь из легких. Левое предсердие, как и правое, имеет дополнительную полость - левое ушко с гребенчатыми мышцами. Левое предсердие сообщается с левым желудочком левым предсердно-желудочковым отверстием. Оно закрывается левым предсердно-желудочковым клапаном, который еще называют двустворчатым, или митральным. Этот клапан состоит из двух створок. 152 Левый желудочек. Строение левого желудочка сходно со строением правого желудочка: в нем также имеются мясистые перекладины и сосочковые мышцы, от которых тянутся сухожильные струны к двустворчатому клапану. Из левого желудочка выходит аорта. Отверстие в аорту закрывается клапаном аорты, имеющим такое же строение, как и клапан легочного ствола (состоит из трех полулунных клапанов). Правый и левый предсердно-желудочковые клапаны, а также клапан аорты и клапан легочного ствола представляют собой складки эндокарда, внутри который находится соединительная ткань. Стенка сердца состоит из трех слоев внутреннего - эндокарда, среднего миокарда и наружного - эпикарда. Эндокард - это тонкая серозная оболочка, которая выстилает полости сердца. Она состоит из соединительной ткани, содержащей коллагеновые, эластические и гладкомышечные волокна, кровеносные сосуды и нервы. Со стороны полостей сердца эндокард покрыт эпителием. Миокард - наиболее толстый слой стенки сердца, состоящий из поперечнополосатой сердечной мышечной ткани. Толщина миокарда в предсердиях - 2 - 3 мм, в правом желудочке - 5 - 8 мм, в левом - 1,0 - 1,5 см. Разница в толщине мышечного слоя полостей сердца объясняется характером выполняемой работы: предсердия проталкивают кровь лишь в желудочки, правый желудочек - в малый круг кровообращения, а левый - в большой круг кровообращения. Мускулатура предсердий обособлена от мускулатуры желудочков. Мышечные волокна как предсердий, так и желудочков начинаются самостоятельно от фиброзных колец, окружающих предсердно-желудочковые отверстия. Фиброзные кольца являются как бы скелетом сердца. Мускулатура предсердий состоит из двух слоев: поверхностного - циркулярного, общего для обоих предсердий и глубокого, продольного, не переходящего с одного предсердия на другое. Волокна глубокого слоя петлеобразно охватывают устье вен, впадающих в предсердия. Мускулатура желудочков построена сложнее и состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный - продольный слой, общий для обоих желудочков, в области верхушки сердца переходит во внутренний продольный слой; между наружным и внутренним слоями располагается средний круговой (циркулярный) слой, отдельный для каждого желудочка. Перегородка между желудочками, за исключением самого верхнего ее отдела, построена из мышечной ткани и выстилающих ее листков эндокарда. Верхний отдел перегородки желудочков состоит из двух листков эндокарда, между которыми находится фиброзная ткань. Перегородка между предсердиями имеет соединительнотканное строение. Мускулатура предсердий и мускулатура желудочков связаны проводящей системой сердца. К ней относятся: синусно-предсердный узел, предсердножелудочковый узел и предсердно-желудочковый пучок. Импульсы, вызывающие 153 сокращение сердца, возникают в синусно-предсердном узле, поэтому его называют водителем ритма сердца. Он расположен в стенке правого предсердия, между верхней полой веной и правым ушком. Далее импульсы распространяются по предсердиям к предсердно-желудочковому узлу, который лежит в стенке правого предсердия над трехстворчатым клапаном. От предсердножелудочкового узла импульсы идут на миокард желудочков по предсердножелудочковому пучку, прилежащему к перегородке желудочков. Этот пучок делится на правую и левую ножки, которые разветвляются в миокарде соответствующих желудочков. Проводящая система сердца состоит из атипических мышечных волокон, бедных миофибриллами и богатых саркоплазмой, большого количества нервных клеток и нервных волокон, образующих сеть. Благодаря проводящей системе сердца сохраняется его правильный ритм. Сначала одновременно сокращаются предсердия. Ушки сердца выполняют вспомогательную гидродинамическую функцию по отношению к предсердиям. Под давлением крови открываются предсердно-желудочковые клапаны, и кровь заполняет желудочки, которые в это время находятся в состоянии расслабления. Предсердия расслабляются сокращаются желудочки. Под напором крови, находящейся в желудочках, открываются клапаны аорты и легочного ствола, и кровь из желудочков устремляется в эти сосуды. После этого несколько десятых долей секунды длится общая пауза сердца, когда и предсердия и желудочки находятся в расслабленном состоянии, способствуя поступлению крови в сердце. При нарушении целостности проводящей системы сердца может наступить или остановка сердца, или изменение его нормального ритма. Эпикард. Это висцеральный листок серозной оболочки сердца, который плотно срастается с миокардом. Основу его составляет соединительная ткань, а свободная поверхность покрыта плоскими клетками - мезотелием. В области основания сердца, у начала крупных сосудов, эпикард заворачивается и переходит в пристеночный или париетальный листок серозной оболочки, который входит в состав околосердечной сумки - перикарда. Между этими двумя листками образуется щелевидная герметическая полость, содержащая небольшое количество (около 20 г) серозной жидкости, которая увлажняет поверхность сердца, уменьшая трение при его сокращениях. Перикард, или околосердечная сумка. Это замкнутый мешок, в котором расположено сердце, состоящий из двух пластинок - наружной - фиброзной и внутренней - серозной. Фиброзная пластинка переходит в наружную (адвентициальную) оболочку сосудов. Она очень плотно отграничивает сердце от лежащих по соседству органов и препятствует чрезмерному растяжению его. Серозная пластинка является пристеночным листком серозной оболочки сердца. Таким образом, серозная оболочка сердца построена аналогично серозным оболочкам, покрывающим легкие, органы брюшной полости, полость яичка, т. е. 154 она имеет два листка - висцеральный и париетальный, с заключенной между ними серозной полостью. Кровоснабжение сердца осуществляется ветвями правой и левой венечных, или коронарных, артерий, которые отходят от восходящей аорты, тотчас над полулунными клапанами. Ветви венечной артерии имеют очень большое количество анастомозов. Вены сердца многочисленны. Крупные вены собираются в венечный синус, а мелкие впадают непосредственно в правое предсердие. Лимфатические сосуды сердца делятся на поверхностные и глубокие, широко анастомозирующие между собой. Поверхностные располагаются под эпикардом, а глубокие образуют сеть под эндокардом и в толще миокарда. Лимфатические сосуды сердца впадают в передние и задние лимфатические узлы средостения. Круги кровообращения Кровь в организме человека движется по замкнутой системе, в которой выделяют две части - большой круг кровообращения и малый круг кровообращения. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке сердца. Кровь из левого желудочка поступает в самый крупный артериальный сосуд - аорту. Из аорты она растекается по артериям, сначала по крупным, затем по средним и, наконец, по мелким (они разветвляются во всех частях тела). Далее мелкие артерии распадаются на капилляры. Через стенку капилляров происходит обмен веществ между кровью и тканями тела: кислород и питательные вещества поступают в ткани, а углекислый газ и продукты обмена веществ - из тканей в кровь. Кровь из артериальной, имеющей ярко-красный цвет, превращается в венозную, бедную кислородом и насыщенную углекислым газом, темно-красного цвета. Капилляры собираются сначала в мелкие вены, последние, сливаясь, образуют средние по размерам вены, а затем крупные. Самые крупные вены тела верхняя полая вена и нижняя полая вена, впадающие в правое предсердие. Таким образом, большой круг кровообращения - это путь крови из левого желудочка ко всем органам и тканям человека и от них - к правому предсердию. В большом круге кровообращения по артериям течет артериальная кровь, а по венам венозная, т. е. название сосудов соответствует характеру текущей в них крови. Кровь из правого предсердия поступает в правый желудочек (рис. 56). 155 Рис. 56. Схема кровообращения и лимфооттока: 1 - правая половина сердца; 2 левая половина сердца; 3 - аорта; 4 - легочные вены; 5 - верхняя и нижняя полые вены; 6 - легочный ствол; 7 - желудок; 8 - селезенка; 9 - поджелудочная железа; 10 - кишки; 11 - воротная вена; 12 - печень; 13 - почка 156 Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке. Венозная кровь из правого желудочка поступает в легочный ствол, который делится на правую и левую легочные артерии. Каждая из них соответственно несет кровь в правое и левое легкое, разветвляется там на более мелкие артерии, переходящие затем в капилляры. Капилляры густой сетью окружают альвеолы. Между кровью легочных капилляров и воздухом, который поступает в альвеолы при дыхании, происходит газообмен. Углекислый газ из легочных капилляров переходит в альвеолы, а кислород из альвеол - в легочные капилляры, где венозная кровь превращается в артериальную. Легочные капилляры собираются в вены. Из каждого легкого выходят по две легочных вены (всего их четыре), которые впадают в левое предсердие. Итак, малый круг кровообращения - это путь крови из правого желудочка к легким (поэтому он еще называется легочным кругом) и из легких - к левому предсердию. В малом круге кровообращения в артериях течет венозная кровь, а в венах - артериальная. Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек и снова продолжает свой путь. При этом движение ее и по малому, и по большому кругам кровообращения происходит одновременно. Предсердия, сокращаясь, проталкивают кровь сразу и в правый, и в левый желудочки, а сокращения последних - в большой и малый круги кровообращения. Кровеносные сосуды Артерии. Стенки артерий состоят из трех основных оболочек: внутренней, средней и наружной. Внутренняя оболочка обращена в просвет сосуда и построена из плоских эндотелиальных клеток, которые расположены на тонком слое эластических волокон - эластической мембране. На внутренней оболочке сосудов имеются отверстия для сосудов, питающих их стенку (сосуды сосудов). Гладкая и ровная поверхность этой оболочки препятствует свертыванию крови. При нарушении целостности ее или воспалительных процессах у места повреждения могут образовываться небольшие сгустки крови (тромбы). Средняя оболочка построена из гладкой мышечной ткани и эластических волокон. В ней различают два слоя: внутренний, циркулярный, и наружный, продольный. Сокращаясь и расслабляясь под влиянием импульсов от нервной системы, она изменяет просвет сосуда (расширяет или суживает), регулируя кровоснабжение органа. Наличие эластических волокон препятствует спаданию артерий (на разрезе они зияют), что способствует непрерывному току крови. Наружная оболочка построена из волокнистой соединительной ткани. В ней проходят сосуды и нервы. По мере удаления артерий от сердца размеры их становятся меньше, но общий просвет увеличивается, в связи с чем ток крови в артериях замедляется и давление крови понижается. Это сказывается и на строении стенок артерий, главным образом среднего слоя. Крупные артерии (такие, как аорта, легочные артерии) по 157 своему строению называются артериями эластического типа. В них кровь поступает под большим давлением и с большой скоростью. В стенках этих артерий эластических волокон значительно больше, чем гладкомышечных клеток. Такое строение крупных артерий, расположенных близко к сердцу, противодействует значительному растяжению сосуда массой крови, которая выбрасывается при систоле. Так как крупным артериям приходится выдерживать довольно высокое давление, то стенки их отличаются большей прочностью. Они могут выдерживать давление 10-15 атмосфер. Для разрыва стенки аорты требуется нагрузка от 0,6 до 2,2 кг на 1 мм2. При ослаблении давления во время диастолы желудочка просвет крупных артерий суживается до исходных размеров, стенка давит на находящуюся в них кровь, что также способствует ее непрерывному току. Средние артерии относятся к артериям мышечно-эластического типа. В них количество эластических элементов и гладкомышечных клеток приблизительно одинаково. Мелкие артерии по своему строению относятся к артериям мышечного типа. В средней оболочке их преобладают гладкомышечные клетки над эластическими. Такое изменение в строении стенки артерий по мере удаления их от сердца имеет большое функциональное значение. Сокращение гладкомышечных клеток средней оболочки артерий мышечного типа дополняет нагнетательную функцию сердца и регулирует кровоснабжение органов и тканей. Артерии мышечного типа называют иногда периферическим сердцем. Сила и сокращение их так велики, что при ослаблении может наступить резкое падение кровяного давления. Между артериями эластического типа, мышечноэластического и мышечного имеется постепенный переход. Мелкие артерии, которые непосредственно переходят в капилляры, называются артериолами. Они выполняют преимущественно функцию регулирования кровоснабжения в органе. Вены. Стенки вен имеют тот же план строения, что и стенки артерий. Но они значительно тоньше, чем у артерий, в них почти совсем не имеется эластических волокон. Поэтому вены на разрезе спадаются. Количество гладкомышечных клеток в стенках разных вен неодинаково и зависит от того, как движется кровь к сердцу: под действием силы тяжести или против силы тяжести. Так, в стенках вен нижних конечностей гладкомышечных элементов больше, чем в стенках вен шеи. В стенках вен мозговых оболочек, костей, селезенки мышечных элементов нет. Их стенки плотно сращены с соответствующими органами и не спадаются, поэтому отток крови по ним происходит легко. На внутренней оболочке многих вен имеются клапаны, которые по форме напоминают кармашки и представляют собой удвоение внутренней оболочки. Клапаны препятствуют обратному току 158 крови, возникающему под влиянием силы тяжести крови и вследствие более низкого давления в венах, чем в артериях. Поэтому кровь в венах движется только в одном направлении - к сердцу. Напряжение и расслабление скелетных мышц также способствует продвижению крови в венах. При напряжении мышц вены сжимаются, клапаны, расположенные ниже места сдавления, закрываются, а расположенные выше - открываются под напором крови. При расслаблении мышцы вены расправляются, давление в них несколько снижается, клапаны, лежащие выше места сдавления, закрываются, задерживая опускание крови, а клапаны, расположенные ниже места сдавления, открываются, обеспечивая наполнение сосуда поступающей снизу кровью. Клапанов больше в поверхностных венах, чем в глубоких, в венах нижней конечности, чем в венах верхней конечности. Клапаны отсутствуют в верхней и нижней полых венах, в воротной вене, венах мозга, легочных венах и некоторых других. Кровоснабжение стенок артерий и вен осуществляется за счет очень тонких собственных кровеносных сосудов, они отходят от того же сосуда, стенку которого снабжают кровью, или от сосуда, расположенного поблизости. В стенках артерий и вен находится большое количество чувствительных (рецепторов) и двигательных (эффекторов) нервных окончаний, связанных с центральной нервной системой, благодаря чему рефлекторно осуществляется нервная регуляция кровообращения. Капилляры. Стенка капилляра очень тонка, она состоит из слоя эндотелиальных клеток и базальной мембраны. С наружной стороны стенку окружают клетки соединительной ткани - перициты. Мышечные элементы в капиллярах отсутствуют. Диаметр капилляров сильно варьирует: в поперечнополосатых скелетных мышцах он равен 4,5-7 мк, в коже - 7 - 11 мк, в печени - 40 мк. Количество капилляров в отдельных органах тоже неодинаково. Например, в поперечнополосатых мышцах на поперечном разрезе на 1 мм2 насчитывается до 1400 отверстий капилляров, а в коже на той же площади 40; в сердечной мышце капилляров в 2 раза больше, чем в скелетной. Общая протяженность всех капилляров очень велика и составляет примерно 100 000 км. Но когда орган, например мышцы, находятся в относительно недеятельном состоянии, то более 50% всех капилляров не функционируют. При усиленной работе органов капилляры открываются, и кровоснабжение органа улучшается. Функция капилляров очень важна. Через их стенку осуществляются все основные обменные процессы. Эндотелий капилляров печени, селезенки, коркового слоя надпочечников, костного мозга обладает способностью фагоцитоза, следовательно, выполняет защитную функцию. Между отдельными артериями, а также между отдельными венами имеются соединения - анастомозы. Различают артериальные и венозные анастомозы. В некоторых местах тела человека между венами очень много анастомозов, образующих венозные сплетения. Значение анастомозов велико. При затруднении кровообращения по основным сосудам (сдавливание, закупорка сосудов) кровь течет к органам по анастомозам, и, таким образом, приток и отток крови не 159 нарушается. Существуют еще артерио-венозные анастомозы, по которым кровь из артерий течет в вены, минуя капиллярное русло. Эти анастомозы дополнительный путь для оттока крови от органов. Предполагают, что артериовенозные анастомозы могут функционировать как теплорегулирующий аппарат (например, на кончиках пальцев). Таким образом, если капилляры выполняют преимущественно трофическую функцию, то артерии главным образом распределяют кровь по организму, а вены собирают кровь с периферии, и по ним она возвращается к сердцу. Однако все звенья сосудистой системы находятся в тесном функциональном единстве, которое обусловлено регулирующим действием вегетативной нервной системы и гормонов желез внутренней секреции. Сосуды начинают развиваться в конце 2-й и начале 3-й недели утробной жизни. Заканчивается развитие сосудов к 30 годам жизни. В детском возрасте просвет крупных артерий относительно шире, чем у взрослых, артерии более эластичны, в связи с этим сердце ребенка работает с меньшим напряжением. Диаметры вен и артерий в раннем детстве почти равны. У взрослых просвет вен в 2 раза больше, чем просвет артерий. После 30 лет в стенках артерий происходит физиологическое разрастание соединительной ткани. Этот процесс приводит к уплотнению стенок. После 60-70 лет внутренняя оболочка артерий утолщается, в ней появляются известковые отложения. Мышечные клетки среднего слоя атрофируются. Эластические волокна начинают распадаться. Разрастаются коллагеновые волокна. Сосуды удлиняются и принимают извилистый ход. Эти изменения значительнее выражены в артериях эластического типа. Изменения в венах сходны с изменениями в артериях. Лимфатическая система Лимфатическая система является частью сосудистой системы. Она состоит из путей, проводящих лимфу, и лимфоидных органов. Пути, проводящие лимфу, - это капилляры, сосуды, стволы и протоки. К лимфоидным органам относятся: а) лимфоидные образования в слизистых оболочках внутренних органов: одиночные лимфоидные узелки - фолликулы; узелки, собранные в группы,- бляшки; миндалины; б) лимфатические узлы; в) селезенка. Лимфатическая система выполняет следующие функции: 1) проводниковую - она проводит лимфу от тканей в венозную систему, являясь дополнительным к венам дренажем тканей; 2) кроветворную - в лимфоидных органах образуются лимфоидные элементы крови; 3) барьерную и защитную - в лимфатической системе происходит обезвреживание попадающих в организм инородных частиц, болезнетворных микробов; 4) обменную - принимает участие в обмене веществ (кроме газообмена). Лимфатическая система в отличие от кровеносной не имеет замкнутого круга. Движение лимфы происходит только в одном направлении - к сердцу. Лимфатические капилляры одним своим концом 160 начинаются в тканях, а другим переходят в лимфатический сосуд. Мелкие лимфатические сосуды собираются в более крупные - стволы, а затем в самые крупные, такие, как грудной проток. Грудной проток и правый лимфатический проток впадают в вены шеи. Лимфа образуется из крови и тканевой жидкости. По внешнему виду это прозрачная светлая жидкость. Общее количество ее 1 - 2 литра (Д. А. Жданов). Состав лимфы приближается к составу плазмы крови. Содержание солей в лимфе такое же, как и в крови. Белков в ней приблизительно в 2 раза меньше, чем в крови, - 2 - 4,5%. В ее состав входят аминокислоты, глюкоза, жир и пр. Наличие в ней фибриногена обусловливает свертываемость лимфы, как и крови. Лимфа, оттекающая от мышц и кожи, беднее белком, чем лимфа, оттекающая от печени и тонкой кишки. Из форменных элементов крови в лимфе содержатся преимущественно лимфоциты. В периферической лимфе в 1 мм3 90 - 250 лимфоцитов, в грудном протоке - от 2 до 20 тысяч. Лимфа обогащается лимфоцитами в лимфатических узлах. По своему составу к лимфе приближаются лимфоидные жидкости, к которым относятся спинномозговая жидкость, тканевая жидкость, жидкость серозных полостей, глазного яблока, внутреннего уха. Движение лимфы по лимфатическим сосудам очень медленное. В 1 минуту в вены поступает всего 1 мл лимфы. Передвижению лимфы способствуют: ритмическое сокращение стенок лимфатических сосудов, пульсация рядом лежащих артерий, сокращение скелетных мышц, натяжение фасций, перистальтика внутренних органов, массаж, присасывающее действие грудной клетки. Клапаны, находящиеся в лимфатических сосудах, открываются только в одном направлении и поэтому препятствуют обратному току лимфы. Во время сна, при отсутствии движений, происходит некоторый застой лимфы. Утренняя зарядка, включающая и дыхательные упражнения, улучшает лимфоотток. При усиленной мышечной деятельности в тканях накапливается большое количество продуктов обмена веществ. Своевременно сделанный массаж усиливает отток лимфы и способствует ускорению восстановительных процессов в тканях, так как лимфа представляет собой среду, из которой клетки организма получают питательные вещества, и одновременно среду, в которую эти клетки выделяют продукты обмена веществ. Лимфатические капилляры. Стенки лимфатических капилляров состоят из одного слоя эндотелиальных клеток. В отличие от кровеносных капилляров они не имеют базальной мембраны, а непосредственно прилежат к окружающей ткани. По ходу капилляра просвет его меняется, он может быть то уже, то шире, диаметр колеблется от 200 до 300 мк. Начинаются лимфатические капилляры в тканях в виде замкнутых петель или слепых пальцевидных выростов. Лимфатических капилляров и сосудов нет в головном и спинном мозге, в эпидермисе кожи, в эпителии слизистых оболочек, в хрящах, в роговице и хрусталике глаза, в мякоти селезенки. 161 Лимфатические сосуды. Они образуются от слияния лимфатических капилляров и имеют то же строение, что и вены, но стенка их значительно тоньше, клапанов на внутренней эндотелиальной оболочке больше, чем в венах (особенно много в лимфатических сосудах конечностей). Лимфатические сосуды разделяются на внутриорганные и вне- органные (экстраорганные). Внутриорганные сосуды, сливаясь друг с другом, выходят из органа и образуют внеорганные сосуды. Лимфа, притекающая к органу и оттекающая от него, различного состава, так как в последней содержатся продукты обмена веществ данного органа. Лимфатические сосуды, как и кровеносные, подразделяются на поверхностные и глубокие. Поверхностные собирают лимфу от кожи, подкожной клетчатки и фасций, глубокие - от костей, суставов, мышц, сухожилий, фасций, нервных стволов, кровеносных сосудов, внутренних органов. Между поверхностными и глубокими лимфатическими сосудами имеются многочисленные анастомозы. Лимфатические сосуды, как правило, идут вместе с кровеносными сосудами и нервными стволами. Лимфатические узлы. По ходу лимфатических сосудов расположены лимфатические узлы. В организме человека их насчитывается свыше 400. Они имеют бобовидную форму, розово-серый цвет, размеры их колеблются от 1 до 22 мм. Снаружи лимфатические узлы покрыты соединительнотканной капсулой, содержащей гладкомышечные волокна, сокращение которых способствует отведению лимфы от узла и регулирует ее движение. От капсулы внутрь узла отходят перегородки, по которым проходят кровеносные сосуды и нервы. Основу узла составляет лимфоидная ткань, пронизанная большим количеством щелей лимфатических синусов. В лимфатических узлах образуются лимфоциты. Лимфатические узлы являются механическим и биологическим барьером в организме, так как в них задерживается и разрушается 99% всех микробов и инородных частиц. Лимфа поступает в узел по приносящим сосудам и, циркулируя в лимфатических синусах, обогащается лимфоцитами и антителами, а также очищается от вредных веществ. Оттекает лимфа от узлов по выносящим сосудам, которые выходят из ворот узла. Лимфатические узлы иногда лежат одиночно, но, как правило, располагаются группами (3-7 узлов) и обслуживают определенную область тела или орган. Такую группу узлов называют областными или регионарными. По месту положения все узлы подразделяются на поверхностные и глубокие. Глубокие узлы обычно лежат по ходу крупных сосудов или в области ворот внутренних органов и имеют то же название. Поверхностные лимфатические узлы лежат под кожей в бороздах или ямках, образованными мышцами, например локтевой, подмышечной и др., и также называются по своему местоположению. Наиболее крупными регионарными узлами являются: в области головы затылочные узлы, узлы, расположенные позади ушной раковины, и поднижнечелюстные; в области шеи - поверхностные и глубокие узлы (первые 162 располагаются по ходу наружной яремной вены и на передней поверхности шеи, ниже подъязычной кости, а вторые - по ходу внутренней яремной вены). В пожилом возрасте в лимфатических сосудах появляются варикозные вздутия, защитная функция лимфатических узлов понижается. Некоторые из них атрофируются и замещаются жировой тканью. Лимфатические протоки. Крупных лимфатических протоков два - грудной проток и правый лимфатический проток. Грудной проток является самым крупным лимфатическим сосудом. Он собирает лимфу от 3/4 тела человека: от нижней половины тела и левой верхней четверти тела. Грудной проток образуется в брюшной полости на уровне 1-го поясничного позвонка от слияния правого и левого поясничных стволов, в которые оттекает лимфа от нижних конечностей, таза, стенок и органов брюшной полости. Грудной проток имеет длину 30-40 см. Внутри грудного протока, у места его впадения, имеются две складки, препятствующие поступлению в него крови из вен (рис.57). 163 164 Рис. 57.Лимфатическая система: 1 - передние ушные лимфатические узлы; 2 околоушные узлы; 3 - поднижнечелюстные узлы; 4 - шейные узлы; 5 - грудной проток; 6 - глубокие подмышечные узлы; 7 - глубокие локтевые узлы; 8 - глубокие паховые узлы; 9 - поверхностные паховые узлы; 10 - поверхностные локтевые узлы; 11 - поверхностные подмышечные узлы; 12 - подключичные узлы; 13 - затылочные узлы; 14 - брыжеечные узлы; 15 - цистерна; 16 - подвздошные узлы; 17 поверхностные лимфатические сосуды голени; 18 - поверхностные лимфатические сосуды; 19 - правый лимфатический сосуд Правый лимфатический проток собирает лимфу от правой верхней четверти тела: от правой половины головы и шеи, правой верхней конечности и правой половины грудной клетки. Он образуется в области шеи, имеет длину 10-12 мм и впадает в правый венозный угол или в правую подключичную вену. Знание расположения лимфатических сосудов и узлов имеет большое значение для освоения правильной методики массажа, так как движения массирующей руки необходимо производить по ходу тока лимфы. Селезенка. Селезенку иногда называют гигантским лимфатическим узлом. Она расположена в брюшной полости, в левом подреберье, на уровне 9-10-го ребер. В норме селезенка не прощупывается. Размеры и вес ее могут изменяться в зависимости от кровенаполнения. Средняя длина селезенки 12 см, вес 170 г, цвет темнокрасный. Она имеет две поверхности: выпуклую - диафрагмальную и вогнутую - висцеральную. На висцеральной поверхности находятся ворота селезенки, через которые проходят сосуды и нервы. Этой поверхностью селезенка соприкасается с желудком, левым надпочечником и почкой, с хвостом поджелудочной железы, с левым изгибом ободочной кишки. Селезенка лежит внутрибрюшинно. Она покрыта соединительнотканной капсулой, содержащей, гладкомышечные волокна. От капсулы внутрь идут перекладины, между которыми расположена селезеночная пульпа (мякоть). Различают красную и белую пульпу. Селезеночная пульпа состоит из ретикулярной ткани, в петлях которой находятся клетки крови, преимущественно лимфоциты и распадающиеся эритроциты. Селезенка относится к кроветворным органам. В эмбриональном периоде в ней вырабатываются все форменные элементы крови, а после рождения - только лимфоциты и моноциты. В селезенке распадаются отжившие эритроциты и депонируется железо. Она выполняет и защитную функцию. Удаление селезенки снижает устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. В старческом возрасте в селезенке происходит атрофия красной и белой пульпы. Изменения сердечно-сосудистой системы у спортсменов Сердечно-сосудистая система своими функциями обеспечивает двигательную деятельность человека. При усиленной и длительной мышечной работе предъявляются повышенные требования к деятельности сердца, что приводит к 165 некоторым морфологическим изменениям в нем. Эти изменения в первую очередь сказываются на увеличении его размеров. Происходит гипертрофия (утолщение) миокарда и увеличение объема сердца. Наибольшее увеличение размеров сердца наблюдается у лыжников, велосипедистов, бегунов на длинные дистанции, гребцов, т. е. у лиц, занимающихся теми видами спорта, где физическое напряжение носит длительный характер. Под влиянием систематических занятий спортом в сердце разрастается капиллярная сеть, она становится гуще, увеличивается количество анастомозов улучшается кровоснабжение сердца. Занятия спортом оказывают положительное влияние на стенки сосудов, периферическое кровообращение и кроветворные органы. Стенки кровеносных сосудов у спортсменов обладают большей эластичностью, чем у лиц, не занимающихся спортом. Кроветворная функция красного костного мозга, селезенки и лимфатических узлов усиливается. Изменения положения тела человека сказываются на объеме, форме и положении сердца. Так, в положении тела лежа на животе объем сердца несколько больше, чем в положении тела стоя; при висе на подколенках в фазе вдоха объем сердца увеличивается еще больше; при стойке на кистях в фазе вдоха объем сердца меньше, чем в положении стоя; при положении тела вниз головой сердце может смещаться в сторону головы. У малотренированных спортсменов смещаемость сердца больше, чем у квалифицированных. НЕРВНАЯ СИСТЕМА Основные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. Нервная система, функции нервной системы. Нейрон. Центральная нервная система: спинной мозг, головной мозг. Периферическая нервная системы: черепные нервы, спинномозговые нервы. Вегетативная нервная система. К нервной системе относятся спинной мозг, головной мозг и отходящие от них нерпы. Нервная система связывает все системы организма в единое целое и обеспечивает связь организма с внешней средой. В основе объединяющей функции нервной системы лежат процессы регуляции и управления всеми подчиненными ей системами: двигательной системой, системой внутренних органов, органов внутренней секреции, сосудистой системой и т. д. Регуляция и управление функциями всех систем обеспечивается нервной системой (головным мозгом) в соответствии с постоянно поступающей информацией из внутренней и внешней среды организма. Нервы являются теми проводниками, по которым идет передача информации без ее потери и передачи 166 на рядом проходящие нервные стволы. Вся информация, поступающая в головной мозг, обрабатывается, чтобы "принять решение", сформировать программу действия и совершить наиболее соответствующий данным условиям приспособительный акт. Все высшие функции человека являются функциями нервной системы. В спорте, при различных видах мышечной деятельности - работе умеренной, субмаксимальной и максимальной интенсивности - нервная система постоянно обеспечивает приспособление организма - адаптацию к изменяющимся видам и формам физической нагрузки. Закрепление двигательного навыка, автоматизм движения, имеющие огромное значение в гимнастике, акробатике, фигурном катании на коньках и в других видах спорта, также обеспечиваются нервной системой. Велико значение нервной системы в предстартовом состоянии, когда организм спортсмена переходит на рабочий уровень еще до начала деятельности, и в стартовом состоянии, когда нервная система обусловливает оптимальный уровень двигательной деятельности. Современное материалистическое понимание функции нервной системы основывается на классических работах наших отечественных физиологов И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, Л. А. Орбели, К. М. Быкова, П. К. Анохина и др. И. М. Сеченов показал, что "все акты сознательной и бессознательной жизни по способу своего происхождения суть рефлексы". И. П. Павлов разработал учение о высшей нервной деятельности, в основе которого лежит признание ведущей роли коры головного мозга в управлении всеми без исключения функциями человеческого организма. Большой вклад в изучение нервной системы спортсменов внесли А. Н. Крестовников, Н. В. Зимкин, В. С. Фарфель и др. Нервная система едина, но условно ее делят на части. Имеется две классификации: по топографическому принципу, т. е. по месту расположения нервной системы в организме человека, и по функциональному принципу, т. е. по областям ее иннервации (рис. 58). 167 168 Рис. 58. Нервная система (схема): Г - диафрагмальный нерв; 2 - плечевое сплетение; 3 - межреберные нервы; 4 - подмышечный нерв; 5 - мышечно-кожный нерв; 6 - лучевой нерв; 7 - срединный нерв; 8 - локтевой нерв; 9 - поясничное сплетение; 10 - крестцовое сплетение; 11 - копчиковое сплетение; 12 - седалищный нерв; 13 - общий малоберцовый нерв; 14- большеберцовый нерв По топографическому принципу нервную систему делят на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относят головной мозг и спинной мозг, а к периферической - нервы, отходящие от головного мозга (12 пар черепных нервов), и нервы, отходящие от спинного мозга (31 пара спинномозговых нервов). По функциональному принципу нервная система делится на соматическую часть и автономную, или вегетативную, часть. Соматическая часть нервной системы иннервирует поперечнополосатую мускулатуру скелета и некоторых органов - языка, глотки, гортани и др., а также обеспечивает чувствительную иннервацию всего тела. Вегетативная часть нервной системы иннервирует всю гладкую мускулатуру тела, обеспечивая двигательную и секреторную иннервацию внутренних органов, двигательную иннервацию сердечнососудистой системы и трофическую иннервацию поперечнополосатой мускулатуры. Вегетативная нервная система, в свою очередь, подразделяется на два отдела: симпатический и парасимпатический. Соматическая и вегетативная части нервной системы тесно связаны между собой, составляя одно целое. Нервная система построена из нервной ткани, которая состоит из нейронов и нейроглии (стр. 43). Нейрон, т. е. нервная клетка со всеми отростками, является структурной и функциональной единицей нервной ткани. Нейроны по своей функции делятся на чувствительные, воспринимающие раздражения, двигательные, передающие нервный импульс на рабочий орган, и вставочные (ассоциативные), расположенные между чувствительными и Двигательными нейронами. Отростки нервных клеток - дендриты и нейрит - заканчиваются концевыми аппаратами, которые называются нервными окончаниями. По функциональному назначению нервные окончания делятся на чувствительные окончания, или рецепторы, двигательные окончания, или эффекторы, и синаптические окончания. Рецепторы - это нервные окончания дендритов, воспринимающие различного рода раздражения от кожи, мышц, сухожилий, связок, оболочек внутренних органов, сосудов и т. п. В зависимости от того, из внешней или внутренней среды воспринимаются раздражения, рецепторы подразделяют на экстерорецепторы и интерорецепторы. К экстерорецепторам относятся рецепторы кожи, воспринимающие болевые, температурные и тактильные (чувство прикосновения 169 и давление) раздражения, и рецепторы органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния и др.). К интерорецепторам относятся рецепторы, воспринимающие возбуждения от внутренней среды организма. Интерорецепторы, которые принимают возбуждения от мышц и суставов, носят названия проприорецепторов, а интерорецепторы, воспринимающие возбуждения от внутренних органов и кровеносных сосудов, - висцерорецепторов. Чувствительные нервные окончания по своему строению делятся на свободные, представляющие разветвления осевого цилиндра нервного волокна, и несвободные, содержащие кроме разветвлений осевого цилиндра элементы нейроглии. Эффекторы - моторные окончания нейрита (аксона) двигательных клеток соматической и вегетативной нервной систем - передают нервный импульс к рабочим органам - мышцам (поперечнополосатым и гладким). Двигательные окончания в поперечнополосатых мышцах имеют сложное строение и называются моторными бляшками. Двигательные нервные окончания в гладких мышцах и секреторные окончания в железах построены значительно проще и представляют собой разветвление нервного волокна с концевыми утолщениями. Синаптические окончания (межнейрональные синапсы) - это места контактов двух нейронов, в которых происходит передача возбуждения от одной клетки к другой. В синапсе концевые веточки нейрита одного нейрона, снабженные утолщениями (синаптическими бляшками), переходят к дендритам или телу другого нейрона. Каждый нейрон имеет несколько тысяч синапсов. В синапсах идет передача возбуждения химическим путем, т. е. с помощью химических веществ - медиаторов (заключенных в синаптической бляшке), и только в одном направлении. Одностороннее проведение возбуждения обеспечивает рефлекторную деятельность нервной системы. В основе рефлекторной деятельности лежит рефлекс - ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды. Путь, состоящий из цепи нейронов, по которому осуществляется рефлекс (от рецептора до эффектора), называется рефлекторной дугой. В рефлекторной дуге в большинстве случаев между чувствительным и двигательным нейронами находится один или несколько вставочных (ассоциативных) нейронов. В трехнейронной рефлекторной дуге возбуждение от рецептора поступает по дендриту чувствительного нейрона в его тело, далее по нейриту передается вставочному нейрону, от него - двигательному и затем по его нейриту - к эффектору действующего органа (мышцы или железы). Однако трехнейронная рефлекторная дуга может рассматриваться лишь как схема. В настоящее время доказано (П. К. Анохин), что одновременно с осуществлением двигательного действия через спинной мозг в головной мозг поступают сигналы о результатах совершенной работы, т. е. постоянно происходит так называемая "обратная афферентация". Она представляет собой конечный этап, замыкающее звено любого рефлекса. 170 Если совершаемое действие (движение) выполнено недостаточно точно, рефлекс повторяется - идет поиск нужного результата до тех пор, пока он не будет найден. Без обратной афферентации, без сигналов, оценивающих результаты произведенного действия, человек не мог бы приспособиться к бесконечно меняющимся условиям среды, спортсмен не мог бы добиться успехов в совершенствовании движений своего тела. Нейроны в нервной ткани окружены нейроглией, состоящей из мелких клеток, выполняющих разнообразные функции: опорную, секреторную, трофическую, защитную. Нейроглия, как составная часть остова мозга, является основной опорой для нервных клеток. Клетки нейроглии, выстилающие канал спинного мозга и желудочки (полости) головного мозга, наряду с опорной функцией выполняют секреторную функцию, выделяя различные активные вещества прямо в желудочки или в кровь. Клетки нейроглии, которые окружают тела нейронов и образуют оболочку нервных волокон (шванновские клетки), обеспечивают трофическую функцию и играют важную роль в процессах восстановления или регенерации нервных волокон. Те клетки нейроглии, которые обладают способностью втягивать свои отростки и становиться подвижными, выполняют защитную функцию, в основном путем фагоцитоза. Эволюция центральной нервной системы связана с совершенствованием движений живых организмов в процессе их приспособления к окружающей среде и появлением рецепторных аппаратов - зрительного, слухового, статического, обонятельного и др. У зародыша человека центральная нервная система закладывается на пятой неделе эмбриональной жизни из наружного зародышевого листка - эктодермы в виде нервной трубки. Из меньшего, переднего, конца этой трубки развивается головной мозг, а из большего, заднего, конца - спинной мозг. ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА СПИННОЙ МОЗГ Спинной мозг представляет собой нервный тяж, лежащий внутри позвоночного канала от уровня затылочного отверстия до уровня 1-2гопоясничных позвонков. Он заканчивается мозговым конусом, который переходит в конечную нить, спускающуюся до уровня 2-гокопчикового позвонка, где она срастается с надкостницей, способствуя фиксации спинного мозга. Спинной мозг имеет два утолщения - шейное, расположенное на уровне 2-го шейного - 2-го грудного позвонков, и поясничное, расположенное на уровне 1012-го грудных позвонков. Наличие утолщений объясняется значительным скоплением нейронов, обеспечивающих иннервацию конечностей, верхних и 171 нижних. Вдоль спинного мозга идут передняя срединная щель и задняя срединная борозда, которые делят его на две равные симметричные половины. На каждой из половин проходят продольно боковые борозды - передняя и задняя, которые делят каждую половину спинного мозга на три канатика - передний, боковой и задний (рис. 59). Рис. 59. Спинной мозг (А - вид спереди, Б - вид сзади). Твердая и паутинная оболочки срезаны, сосудистая оболочка снята. 1 - шейное утолщение; 2 - спинномозговой узел; 3 - твердая оболочка мозга; 4 - поясничное утолщение; 5 - мозговой конус; 6 конский хвост Из боковых борозд с каждой стороны спинного мозга выходят нервные волокна - передний и задний корешки. Задние корешки имеют утолщение, называемое спинномозговым узлом. По своей функции задние корешки являются чувствительными, а передние - двигательными. 172 Передний и задний корешки с каждой стороны спинного мозга, подходя к межпозвоночному отверстию, соединяются, образуя спинномозговой нерв, который по составу волокон является смешанным. Участок спинного мозга с четырьмя отходящими корешками (передним и задним с каждой стороны), двумя спинномозговыми узлами, двумя спинномозговыми нервами и их разветвлениями называется сегментом. Спинной мозг имеет 31 сегмент: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый (рис. 60). Каждый сегмент спинного мозга иннервирует определенный участок тела. Болезненное напряжение или травма сегмента спинного мозга нарушает рефлекторные реакции того участка тела, с которым он связан. Так как спинной мозг короче позвоночного канала, то корешки от поясничных, крестцовых и копчикового сегментов спускаются вниз к соответствующим межпозвоночным отверстиям позвоночного столба, образуя "конский хвост". Рис. 60. Сегменты спинного мозга (в верхнем отделе белое вещество удалено): 1 передний (брюшной) корешок спинномозгового нерва; 2 - задний (спинной) корешок спинномозгового нерва; 3 - спинномозговой узел; 4 - спинномозговой нерв; 5 - серое вещество спинного мозга; 6 - белое вещество спинного мозга; 7 - передняя срединная щель; 8 - передняя боковая борозда На разрезе спинного мозга видно, что он состоит из серого вещества, расположенного вокруг очень узкого центрального канала, и белого вещества, расположенного по периферии. Серое вещество имеет форму бабочки или буквы Н. В каждой его половине различают передний и задний рога, промежуточную зону между ними. В грудном 173 и верхнем поясничном отделах спинного мозга серое вещество имеет еще боковые рога. Правая и левая половины его соединены серой спайкой. Если рассматривать расположение серого вещества на всем протяжении спинного мозга, то видно, что оно идет в виде продольных тяжей, окруженных белым веществом (рис. 61). Рис. 61. Поперечный разрез спинного мозга: 1 - задняя срединная борозда; 2, 3 задние канатики; 4 - задняя боковая борозда; 5, 6 - задние рога; 7 - центральный канал; 8 - боковой рог; 9 - передняя белая спайка; 10 - передний рог; 11 - передняя боковая борозда; 12 -передний канатик; 13 - передняя срединная щель; 14 кровеносные сосуды; 15 - передняя серая спайка; 16 - мягкая мозговая оболочка; 17 передний рог; 18 - задняя серая спайка; 19 - боковой рог; 20, 21 - задние рога; 22 верхушка заднего рога; 23 - клиновидный пучок; 24 - тонкий пучок сегмента спинного мозга, образуя пять двигательных ядер. Нейриты двигательных клеток идут вначале в составе переднего корешка, а затем в составе спинномозгового нерва к мышце, где заканчиваются двигательными нервными окончаниями Белое вещество каждой половины спинного мозга делится на три канатика: передний, боковой и задний. Передний канатик расположен между передней срединной щелью и передней боковой бороздой, боковой канатик - между передней и задней боковыми бороздами, задний канатик - между задней боковой бороздой и задней срединной бороздой. Серое вещество спинного мозга состоит из нервных клеток, а белое вещество из их отростков. 174 Как уже говорилось, нервные клетки по функции делятся на чувствительные (рецепторные), вставочные (ассоциативные) и двигательные (эффекторные). Все они находятся в сером веществе сегмента спинного мозга. Однозначные по функции нервные клетки образуют скопления, называемые ядрами или центрами. Чувствительные клетки сегмента спинного мозга находятся в спинномозговом узле и принимают всю информацию, поступающую в центральную нервную систему. Отростки этих клеток с одной стороны направляются на периферию для приема информации от рецепторов, а с другой по задним корешкам в спинной мозг к вставочным клеткам для передачи полученной информации. Вставочные клетки расположены в заднем роге и промежуточной зоне серого вещества сегмента спинного мозга. Двигательные клетки лежат в передних рогах серого вещества сегмента спинного мозга, образуя пять двигательных ядер. Нейриты двигательных клеток идут вначале в составе переднего корешка, а затем в составе спинномозгового нерва к мышце, где заканчиваются двигательными нервными окончаниями. В боковых рогах серого вещества верхне-поясничных и крестцовых сегментов находятся вставочные клетки симпатической части вегетативной нервной системы, а в боковых рогах крестцовых сегментов - вставочные клетки ее парасимпатической части. Волокна белого вещества спинного мозга, состоящие из отростков нервных клеток спинного и головного мозга и объединяющие в единое целое (анатомически и функционально) сегменты спинного мозга, а также спинной мозг с головным мозгом, называются проекционными проводящими путями. Пути, по которым возбуждение проводится от чувствительных нейронов к вставочным нейронам в восходящем к головному мозгу направлении, называются чувствительными или афферентными. Пути, по которым идут импульсы от головного мозга к двигательным нейронам спинного мозга, называются нисходящими двигательным или эфферентными. И основных проводящих путей в заднем канатике проходят проприорецептивные пути - тонкий и клиновидный пучки, в боковом канатике латеральный корково-спинномозговой (пирамидный) путь, спинно-бугорный, спинно-мозжечковый (передний и задний) и красноядерно-спинномозговой пути, в переднем канатике - передний корково-спинномозговой (пирамидный) путь. Спинной мозг выполняет две присущие ему функции - рефлекторную и проводниковую. Спинной мозг покрыт тремя оболочками: наружной - твердой, средней паутинной и внутренней - сосудистой. 175 Твердая оболочка спинного мозга состоит из плотной, волокнистой соединительной ткани и начинается от краев затылочного отверстия в виде мешка, который спускается до уровня 2-го крестцового позвонка, а затем идет в составе конечной нити, образуя наружный ее слой, до уровня 2-го копчикового позвонка. Паутинная оболочка спинного мозга представляет собой тонкий и прозрачный, бессосудистый, соединительнотканный листок, расположенный под твердой мозговой оболочкой. Сосудистая оболочка спинного мозга плотно прилегает к веществу спинного мозга. Она состоит из рыхлой соединительной ткани, богатой кровеносными сосудами, которые снабжают кровью спинной мозг. Между оболочками спинного мозга имеются три пространства: 1) надтвердое (эпидуральное); 2) подтвердое (субдуральное); 3) подпаутинное. Надтвердое пространство находится между твердой мозговой оболочкой и надкостницей позвоночного канала. Оно заполнено жировой клетчаткой, лимфатическими сосудами и венозными сплетениями, которые собирают венозную кровь от спинного мозга, его оболочек и позвоночного столба. Подтвердое пространство представляет собой узкую щель между твердой оболочкой и паутинной. Подпаутинное пространство, расположенное между паутинной и мягкой оболочками, заполнено спинномозговой жидкостью. В области затылочного отверстия оно сообщается с подпаутинными пространствами головного мозга, чем обеспечивается циркуляция спинномозговой жидкости. Книзу подпаутинное пространство расширяется, окружая конский хвост. Из концевой цистерны берут на исследование спинномозговую жидкость, делая пункцию (прокол) ниже 3-го поясничного позвонка. Разнообразные движения, даже весьма резкие (прыжки, сальто и т. п.), не нарушают надежности спинного мозга, так как он хорошо фиксирован. Вверху спинной мозг соединен с головным мозгом, а внизу конечная нить его срастается с надкостницей копчиковых позвонков. В области подпаутинного пространства имеются хорошо развитые связки: зубчатая связка и задняя подпаутинная перегородка. Зубчатая связка расположена во фронтальной плоскости тела, начинаясь как справа, так и слева от боковых поверхностей спинного мозга, покрытого мягкой оболочкой. Наружный край связки делится на зубцы, которые достигают паутинной оболочки и прикрепляются к твердой мозговой оболочке так, что заднее, чувствительные, корешки проходят сзади зубчатой связки, а передние, двигательные, корешки спереди. Задняя подпаутинная перегородка расположена в сагиттальной 176 плоскости тела и идет от задней срединной борозды, соединяя мягкую оболочку спинного мозга с паутинной. Для фиксации спинного мозга также имеют значение образования надтвердого пространства (жировая клетчатка, венозные сплетения), выполняющие роль эластической прокладки, и спинномозговая жидкость, в которую погружен спинной мозг. Все факторы, фиксирующие спинной мозг, не мешают ему следовать за движениями позвоночного столба, весьма значительными при некоторых положениях тела (гимнастический мост, борцовский мост и т. д.). Возрастные изменения спинного мозга. Спинной мозг в эмбриональном периоде заполняет позвоночный канал на всем его протяжении. Начиная с 3-го месяца позвоночный столб растет быстрее спинного мозга. У новорожденного мозговой конус спинного мозга находится на уровне 3-го поясничного позвонка, а у взрослого - на уровне 1-2-го поясничных позвонков. Длина спинного мозга у новорожденных равна 14-15 см, что составляет 30% от длины тела, у ребенка 1 года - 27%, а 3 лет - 21%. К 10-летнему возрасту начальная длина его удваивается (существует прямая пропорциональная зависимость между длиной спинного мозга и длиной тела). У мужчин длина спинного мозга достигает в среднем 45 см, у женщин - 43 см. Отделы мозга растут в длину неравномерно: больше других увеличивается грудной отдел, затем шейный и в меньшей степени поясничный. Средний вес спинного мозга у новорожденного равен 3,2 г, к году его вес удваивается, к 5 годам утраивается. У взрослого человека вес спинного мозга около 30 г и составляет 1/1848 часть веса тела. Вес спинного мозга по отношению к головному мозгу составляет у новорожденных 1 %, а у взрослых 2%. ГОЛОВНОЙ МОЗГ Головной мозг расположен в полости черепа и состоит из пяти отделов: продолговатого, заднего, среднего, промежуточного и конечного мозга. Ряд авторов делят головной мозг на стволовую часть и полушария головного мозга. К стволовой части относят более древние по происхождению отделы головного мозга - продолговатый, задний, средний и промежуточный. Полушария головного мозга являются в эволюции центральной нервной системы более новыми ^образованиями. Наиболее развиты они у человека. Вес головного мозга у человека колеблется от 1000 до 2200 г, у мужчин он весит в среднем 1375 г, а у женщин - 1245 г. Связи между весом мозга и умственными способностями не отмечается. Например, вес мозга у Байрона был равен 2238 г, у И. С. Тургенева - 2012 г., а у А. Франса -1017 г. 177 Мозг человека имеет специфическое строение и отличается от мозга животных преобладанием головного мозга над спинным, а полушарий мозга - над стволовой частью, наивысшим развитием лобных долей, борозд и извилин, большим относительным весом мозга (к весу тела), наличием второй сигнальной системы, проявляющейся в форме мышления. Продолговатый мозг. Продолговатый мозг - это сравнительно небольшой, но важный отдел головного мозга. На передней поверхности его, по бокам от передней срединной щели, видны продольные утолщения - пирамиды, которые состоят из двигательных - пирамидных (корково-спинномозговых) путей, соединяющих головной мозг со спинным (рис. 62 и 63). Рис. 62. Ствол мозга (вид снизу): 1 - боковой канатик спинного мозга; 2 - передний канатик; 3, 4 - перекрест пирамидных путей; 5 - олива; 6 - пирамида; 7 отводящий нерв; 8 - средняя мозжечковая ножка; 9 - мост; 10 - тройничный нерв; 11 - ножка мозга; 12 - зрительный тракт; 13 - сосцевидное тело; 14 - серый бугор с воронкой (перерезана); 15 - обонятельный путь; 16 - обонятельный треугольник; 17 - тройничный узел; 18 - двигательный корешок тройничного нерва; 19 - лицевой 178 нерв; 20 - промежуточный нерв; 21 - преддверно-улитковый нерв; 22 - языкоглоточный нерв; 23 - блуждающий нерв; 24 - подъязычный нерв; 25 - добавочный нерв; 26 - передний корешок первого шейного нерва Рис. 63. Ствол головного мозга (вид сверху): 1 - дно четвертого желудочка (ромбовидная ямка); 2 - верхние ножки мозжечка; 3 - средние; 4 - нижние; 5 задняя продольная борозда; 6 - бугорок клиновидного ядра; 7 - бугорок гонкого, ядра; 8 - веревчатое тело; 9 - клиновидный пучок; 10 - тонкий пучок; 11 - блоковой нерв; 12 - нижние холмики; 13 - медиальное коленчатое тело; 14 - верхние холмики; 15 - шишковидное тело; 16 - мозговые полоски; 17 - зрительный бугор По бокам от пирамид лежат овальные возвышения - оливы, функция которых связана с поддержанием тела в вертикальном положении. На задней поверхности продолговатого мозга проходит задняя срединная борозда, которая является продолжением одноименной борозды спинного мозга. Сбоку от нее лежат тонкий и клиновидный пучки. Поднимаясь вверх, они образуют утолщения - бугорок тонкого ядра и бугорок клиновидного ядра (места расположения вторых нейронов чувствительных проприорецептивных путей тонкого и клиновидных пучков). Тонкий и клиновидный пучки каждой стороны продолговатого мозга соединяются с боковым канатиком, образуя нижнюю мозжечковую ножку, идущую к мозжечку. Углубление, находящееся между нижними мозжечковыми ножками, составляет нижнюю часть ромбовидной ямки, которая является дном четвертого желудочка мозга. Четвертый желудочек ромбовидного мозга. мозга представляет собой остаточную полость 179 В области ромбовидной ямки лежат ядра черепных нервов (с V по XII пару), окруженные сетчатым веществом. Крышей четвертого желудочка являются тонкие пластинки белого вещества, идущие от мозжечка к крыше среднего мозга (верхний мозговой парус) и к продолговатому мозгу (нижний мозговой парус). Четвертый желудочек сообщается с водопроводом среднего мозга, центральным каналом и подпаутинным пространством спинного мозга. Продолговатый мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество не имеет формы бабочки, как в спинном мозге, а образует скопления, называемые ядрами или центрами. В области продолговатого мозга находятся автоматически функционирующий центр дыхания, центры, регулирующие работу сердца и сосудов, секрецию пищеварительных соков, рефлексы чихания, кашля, глотаний и т. д., а также ядра черепных нервов с IX по XII пару. Большое значение имеет мощно развитое ретикулярное (сетчатое) вещество, состоящее из мелких ветвистых клеток, связывающих между собой различные нейроны продолговатого мозга. Белое вещество продолговатого мозга состоит из восходящих (чувствительных) и нисходящих (двигательных) проводящих путей, а также собственных нервных волокон. Таким образом, продолговатый мозг, так же как и спинной мозг, выполняет рефлекторную и проводниковую функции. Задний мозг. Продолговатый мозг и задний мозг имеют общую полость четвертый желудочек мозга. К заднему мозгу относятся мост и мозжечок. Мост расположен спереди от продолговатого мозга. Передняя его поверхность выпуклая, а задняя, образующая верхнюю часть ромбовидной ямки, плоская. В стороны от моста отходят валики, идущие к мозжечку, - средние мозжечковые ножки. Мост, так же как и продолговатый мозг, состоит из серого и белого вещества. Серое вещество имеет ядра моста, ядра черепных нервов с V по VIII пары, лежащие в верхней части ромбовидной ямки, и ретикулярное сетчатое вещество, которое является продолжением одноименного образования продолговатого мозга. Через ядра моста кора головного мозга соединяется с мозжечком. Белое вещество состоит из волокон, идущих в продольном и поперечном направлениях. В продольном направлении идут восходящие (чувствительные) и нисходящие (двигательные) пути. Поперечные волокна связывают мост с мозжечком. Мозжечок прилегает сзади к плоским поверхностям моста и продолговатого мозга. Он имеет два полушария и среднюю часть, которая называется червем. В мозжечке различают две поверхности: верхнюю, несколько уплощенную, к которой прилегают затылочные доли полушарий конечного мозга, и нижнюю, выпуклую. Поверхности мозжечка делятся поперечными бороздами на мелкие извилины и дольки. Мозжечок имеет три пары ножек - верхние, средние и нижние. 180 Нижними мозжечковыми ножками мозжечок соединяется с продолговатым мозгом, в их составе проходят бессознательные проприорецептивные пути от спинного мозга к мозжечку. Средние мозжечковые ножки соединяют мозжечок с мостом и состоят из волокон, которые соединяют ядра моста с корой мозжечка. Ядра моста, в свою очередь, соединены с корой головного мозга, поэтому осуществляется постоянный контроль коры больших полушарий над функциями мозжечка. Верхние мозжечковые ножки соединяют мозжечок с крышей среднего мозга, в частности с красным ядром. В составе их также проходят проприорецептивные спинно-мозжечковые пути. Многочисленные волокна, соединяющие мозжечок со спинным мозгом и отделами головного мозга, образуют его белое вещество. Серое вещество в мозжечке расположено как по периферии, образуя кору мозжечка, так и внутри белого вещества, образуя ядра мозжечка, из которых самым крупным является зубчатое. Если сделать срединный (сагиттальный) разрез мозжечка через червь, то будет видно своеобразное распределение в нем серого и белого вещества, напоминающее ветвящееся дерево и получившее название "древа жизни". Функции мозжечка весьма многообразны и представляют собой единую непрерывную автоматическую регуляторную функцию, весьма сложную и в то же время точную. Мозжечок получает информацию о состоянии всех мышц, о положении головы и в случае ее вращательного движения - о его скорости. Получив входную информацию, мозжечок оказывает влияние на красное ядро среднего мозга и ретикулярную формацию стволовой части мозга, которые вместе с ядрами основания мозга непосредственно регулируют мышечный тонус и обеспечивают координацию движений. Мозжечок также участвует в регуляции вегетативных функций, оказывая влияние на работу желудочно-кишечного тракта, на состав крови и пр. Средний мозг. Средний мозг образован крышей среднего мозга, ножками мозга и узкой полостью между ними - водопроводом. Крыша среднего мозга состоит из четырех холмиков - двух верхних и двух нижних, расположенных на задней стороне стволовой части, выше ромбовидной ямки. В верхних холмиках находятся подкорковые центры зрения, а в нижних подкорковые центры слуха. В подкорковые центры зрения поступают раздражения от сетчатой оболочки глаза, в ответ на это осуществляется регуляция величины зрачка и аккомодация глаза. В подкорковые центры слуха приходят импульсы от ядер слуховых нервов, в ответ осуществляются ориентировочные слуховые рефлексы. 181 Таким образом, ядра крыши среднего мозга обеспечивают "сторожевой" рефлекс, который подготавливает организм к реакции на новое внезапное раздражение. Человек, имеющий нарушения в этой области мозга, не способен к быстрой ответной реакции на неожиданное раздражение. Ножки мозга представляют собой два валика, соединяющие мост с полушариями большого мозга. На поперечном разрезе ножек видно, что они черным (сетчатым) веществом делятся на покрышку и основание. Покрышка расположена непосредственно под крышей среднего мозга и содержит ядра III и IV пар нервов головного мозга, а также красное ядро (подкорковый двигательный центр). К красным ядрам подходят нервные пути от коры больших полушарий, от подкорковых ядер, от мозжечка. Как уже говорилось, красные ядра играют важную роль в регуляции тонуса скелетных мышц. От красных ядер начинается рефлекторный двигательный путь, по которому передаются импульсы к двигательным клеткам (мотонейронам) спинного мозга, а от них - к мышцам тела. В основании ножек мозга идут волокна проводящих путей - чувствительных и двигательных. Водопровод является остаточной полостью среднего мозга. Он соединяет четвертый желудочек мозга с третьим желудочком - полостью промежуточного мозга. Промежуточный мозг. В состав промежуточного мозга входят зрительные бугры, надбугорная, забугорная, подбугорная области и третий желудочек мозга. Зрительный бугор представляет собой довольно крупное образование яйцевидной формы, лежащее выше крыши среднего мозга. Передний конец зрительного бугра сужен, задний расширен и образует подушку зрительного бугра. Верхняя поверхность его обращена в полость бокового желудочка, а внутренняя - в полость третьего желудочка. Зрительный бугор состоит в основном из серого вещества, которое группируется в ядра - латеральное, медиальное и переднее, отделенные друг от друга тонкими прослойками белого вещества. К ядрам зрительного бугра подходят волокна всех чувствительных проводящих путей, идущих к коре полушарий большого мозга. Таким образом, чувствительные импульсы, прежде чем достигнуть коры, непременно должны попасть в зрительные бугры. Это как бы ворота на пути к коре, через которые проходит вся информация от рецепторов, воспринимающих раздражения от внешней и внутренней среды. К надбугорной области относится эпифиз (см. органы внутренней секреции), или шишковидное тело, - маленькое, непарное образование треугольной формы, расположенное над верхними холмиками крыши среднего мозга. Забугорная область представлена латеральным и медиальным коленчатыми телами, соединяющимися с верхними и нижними бугорками крыши среднего мозга. 182 В подбугорную область входят образования: зрительный перекрест, зрительный тракт, серый бугор с воронкой и гипофизом, сосцевидные тела. Все эти образования лежат непосредственно под зрительными буграми, образуя дно третьего желудочка мозга. Они хорошо видны на препаратах основания и сагиттального разреза мозга. Зрительный перекрест и зрительный тракт, следующий за перекрестом, состоят из волокон (проводящих путей), идущих от сетчатой оболочки глаза. Серый бугор содержит вегетативные центры, регулирующие жировой, углеводный и водно-солевой обмен веществ, а также тепловой обмен. Гипофиз, соединенный с серым бугром воронкой, относится, так же как и эпифиз, к органам внутренней секреции. Сосцевидные тела, расположенные позади серого бугра, состоят из клеток, образующих подкорковые центры обоняния. Третий желудочек мозга - это полость промежуточного мозга, находящаяся между зрительными буграми. Дном третьего желудочка служит подбугорная область, а крышей - сосудистое сплетение третьего желудочка и мозолистое тело. Спереди третий желудочек сообщается межжелудочковыми отверстиями с боковыми желудочками конечного мозга, а сзади через водопровод среднего мозга - с четвертым желудочком ромбовидного мозга. Функции стволовой части мозга связаны с ретикулярной (сетчатой) формацией мозга. Она расположена по всей длине стволовой части мозга - в продолговатом, заднем, среднем и промежуточном мозге, занимая там центральное положение, и состоит из многочисленных нейронов, тела которых имеют разную величину, от мелких до гигантских, и разную форму веретенообразную, овальную, круглую. Дендриты клеток ветвятся слабо, а нейриты делятся на восходящие и нисходящие ветки, которые, в свою очередь, имеют ответвления. Количество контактов одной клетки ретикулярной формации с другими клетками может достигать 30 000. Так как отростки клеток идут в различных направлениях, они создают впечатление сети, что и послужило поводом для названия этой субстанции. Нейроны ретикулярной формации местами рассеяны, а местами образуют ядра (в настоящее время описано 96 ядер). Ретикулярная формация связана с рядом отделов мозга. Связи эти можно разделить на три группы: 1) идущие от ретикулярной формации к спинному мозгу, к ядрам черепных нервов, к мозжечку, к коре больших полушарий; 2) идущие к ретикулярной формации от всех чувствительных и двигательных проводников стволовой части мозга, от мозжечка, от вегетативных подкорковых центров, от коры полушарий большого мозга; 3) связи между различными ядрами самой ретикулярной формации. 183 Различают два вида влияния ретикулярной формации на нервные центры: активирующее и тормозящее. Как то, так и другое влияние может распространяться в восходящем направлении - на кору большого мозга и в нисходящем направлении - на спинной мозг. Восходящее активирующее влияние захватывает всю кору, если импульсы поступают из ретикулярной формации среднего мозга, или отдельные области коры, если импульсы поступают от ретикулярной формации промежуточного мозга. Это влияние обеспечивает нормальную деятельность коры мозга состояние бодрствования, чередование бодрствования и сна и т. д. Тормозящее влияние ретикулярной формации на кору сказывается в образовании более и менее активных ее участков или в диффузном угнетении корковых центров, что иногда имеет место при выполнении однообразной работы в течение длительного времени. Нисходящее влияние ретикулярной формации на нейроны спинного мозга может быть активирующим и подавляющим и выражаться соответственно в повышении или понижении возбудимости мотонейронов. Сложные взаимоотношения и обратные связи между нейронами спинного мозга и скелетной мускулатурой также регулируются ретикулярной формацией, обусловливая мышечный тонус (при участии мозжечка, красных ядер среднего мозга и ядер основания полушарий). Большую роль играет ретикулярная формация и в процессах адаптации организма человека, поддерживая пространственные отношения между частями тела. Однако следует заметить, что ретикулярная формация, воздействуя на кору полушарий мозга и поддерживая уровень ее активности, сама находится под постоянным регулирующим влиянием импульсов от коры. Конечный мозг. Конечный мозг состоит из двух полушарий, соединенных спайкой - мозолистым телом. Между полушариями находится глубокая продольная щель большого мозга. Между задними отделами полушарий и мозжечком находится поперечная щель большого мозга. Каждое полушарие имеет три поверхности: верхне-латеральную, медиальную и нижнюю и три наиболее выступающие части, или три полюса: лобный, затылочный и височный. Кроме того, в каждом полушарии различают следующие части: плащ, обонятельный мозг, ядра основания мозга и боковой желудочек. Конечный мозг построен из серого и белого вещества. Серое вещество расположено снаружи, образуя плащ, или кору полушарий мозга, за ним следует белое вещество, в основании которого лежат скопления серого вещества - ядра основания мозга. 184 Прежде чем говорить о строении и функциональном значении коры, целесообразно рассмотреть ее рельеф, т. е. борозды и извилины на поверхностях полушария. На верхне-латеральной поверхности полушария имеются три основные борозды: центральная, латеральная и теменно-затылочная, которые делят полушарие на четыре основные доли: лобную, теменную, затылочную и височную. В глубине латеральной борозды, если ее раздвинуть, видна дополнительная, пятая, доля мозга, называемая островком. В каждой доле мозга имеются извилины, отделенные друг от друга бороздами. Лобная доля расположена впереди центральной борозды и имеет три борозды: предцентральную, лежащую впереди центральной борозды, верхнюю и нижнюю лобные. Между бороздами находятся четыре извилины: предцентральная, верхняя, средняя и нижняя лобная (рис. 64). 185 186 Рис. 64. Борозды и извилины полушарий большого мозга. А. Верхнелатеральная поверхность полушария: 1 - центральная борозда; 2 - латеральная борозда; 3 предцентральная борозда; 4 - постцентральная борозда; 5 - верхняя лобная борозда; 6 - нижняя лобная борозда; 7 - внутритеменная борозда; 8 - теменнозатылочная борозда; 9 - верхняя височная борозда; 10 - нижняя височная борозда; 11 -предцентральная извилина; 12 - верхняя лобная извилина; 13 - средняя лобная извилина; 14 - нижняя лобная извилина; 15 - постцентральная извилина; 16--верхняя теменная долька; 17 - нижняя теменная долька; 18-средняя височная извилина; 19 верхняя височная извилина; 20 - нижняя височная извилина; 21 - мозжечок; 22 продолговатый мозг. Б. Медиальная и нижняя поверхности полушария: 1 мозолистое тело; 2 - борозда мозолистого тела; 3 - поясная борозда; 4 - теменнозатылочная борозда; 5 - шпорная борозда; 6 - коллатеральная борозда; 7 - борозда гиппокампа; 8 - предклинье; 9 - клин; 10 - нижняя височная извилина; 11 парагиппокампальная извилина; 12 - латеральная борозда; 13 - поясная извилина; 14 - клюв мозолистого тела; 15 - ствол мозга (срезан) Теменная доля расположена сзади центральной борозды. Она имеет две основные борозды: постцентральную, идущую сзади центральной борозды, и внутритеменную борозду, отходящую поперечно от задней центральной борозды. Эти две борозды делят теменную долю на постцентральную извилину и две дольки: верхнюю теменную дольку и нижнюю теменную дольку. Затылочная доля находится позади теменно-затылочной борозды и имеет весьма непостоянные борозды и извилины, идущие продольно и поперечно. Височная доля лежит ниже латеральной борозды и двумя височными бороздами, верхней и нижней, делится на верхнюю, среднюю и нижнюю извилины. Нижняя извилина снизу ограничивается затылочно-височной бороздой, которая расположена на границе латеральной и нижней поверхностей височной доли. Островок имеет форму треугольника. Поверхность его покрыта короткими извилинами. На медиальной поверхности полушария, над мозолистым телом, которое является спайкой, соединяющей два полушария, проходит борозда мозолистого тела. Выше нее, сохраняя такое же направление, идет поясная борозда. Между ними находится поясная извилина. На медиальной поверхности полушария хорошо видна борозда, отделяющая теменную долю от затылочной - теменнозатылочная борозда. От нижнего ее конца вверх под углом отходит шпорная борозда. Участок мозга между этими бороздами называется клином, а участок мозга, лежащий впереди теменно-затылочной борозды, - предклиньем (рис. 65). 187 Рис. 65. Сагиттальный разрез головного мозга: 1 - продолговатый мозг; 2 - мост; 3 ножка мозга; 4 - зрительный бугор; 5 - покров среднего мозга; 6 - гипофиз; 7 водопровод; 8 - мозжечок; 9 - мозолистое тело; 10 - борозда мозолистого тела; 11 поясная борозда; 12 - поясная извилина; 13 - теменно-затылочная борозда; 14 шпорная борозда; 15 - клин; 16 - предклинье; 17 - четвертый желудочек На нижней поверхности полушария видны нижние поверхности лобной, височной и затылочной долей мозга. На лобной доле расположены обонятельные борозды, которые идут около продольной щели, отделяющей полушария друг от друга. В этих бороздах лежат образования периферической части обонятельного мозга - обонятельные луковицы, обонятельный тракт и обонятельный треугольник. Между продольной щелью и обонятельной бороздой находится прямая извилина. Остальную поверхность нижней части лобной доли занимают глазничные борозды и извилины. На нижней поверхности височной доли проходит уже упомянутая затылочновисочная борозда, а к нутри от нее - коллатеральная борозда и борозда гиппокампа. Между затылочно-височной и коллатеральной бороздами расположена латеральная затылочно-височная извилина (веретенообразная), а между коллатеральной бороздой и бороздой гиппокампа - парагиппокампальная извилина, которая заканчивается расширением, носящим название крючка. Парагиппокампальная извилина вместе с поясной извилиной составляют сводчатую извилину. Кора полушарий, имеющая общую площадь 220 000 мм2, состоит из серого вещества (толщиной до 4 мм) и содержит более 14 миллиардов нервных клеток. Все клетки коры являются вставочными нейронами рефлекторных дуг. Они имеют различную форму - пирамидную, веретенообразную, звездчатую, паукообразную и т. д. Нейриты, отходящие от клеток, делятся на короткие и 188 длинные. Короткие нейриты в основном осуществляют ассоциационную функцию, соединяя между собой отдельные участки коры, а длинные проекционную функцию, соединяя кору с нижележащими участками мозга и спинным мозгом. Клетки коры вместе с отростками образуют от шести до девяти слоев коры. Так как в последнем периоде утробной жизни плода почти все участки коры имеют шесть слоев, исходным типом строения коры считается шестислойный. Однако в некоторых участках коры число слоев варьирует, например в некоторых участках затылочной доли их девять, а в обонятельной области коры - всего пять. Различные области коры по своему функциональному значению неодинаковы. Одним из первых ученых в России, обративших внимание на особенности строения отдельных участков коры, был профессор В. А. Бец (1874), который выделил в коре человека 8 характерных полей (в настоящее время их насчитывается больше 200). Новым этапом в изучении коры были работы И. П. Павлова. Он показал, что кора является материальным субстратом высшей нервной деятельности и регулятором всех функций организма. На основании взаимосвязи участков коры головного мозга с внешним миром И. П. Павлов создал учение "об анализаторах", т. е. о нервных механизмах, которые начинаются наружными воспринимающими аппаратами и кончаются в мозгу. Согласно этому учению, каждый "анализатор" состоит из трех частей: периферической (рецепторы, органы чувств), проводниковой (проводящие пути) и центральной (корковый конец анализатора). Периферическая часть анализатора служит для приема информации, поступающей из внешнего мира или внутренней среды организма, и трансформации (преобразования) ее в нервные импульсы. Проводниковая часть анализатора осуществляет передачу импульсов от рецептора к коре головного мозга. В центральной части происходят переработка информации, ее анализ и синтез. Значение этой концепции заключается в том, что вся кора рассматривается как область, воспринимающая и перерабатывающая информацию. К наиболее важным корковым концам анализатора относятся следующие. 1. Корковый конец двигательного анализатора, расположенный в предцентральной извилине. Эта область коры раньше считалась только двигательной областью. В настоящее время ее считают областью, в которой находятся вставочные и двигательные нейроны. Вставочные нейроны воспринимают раздражения от костей, суставов, мышц и сухожилий. Двигательные нейроны лежат в 5-м и частично в 6-м слоях центральной извилины. Они представляют собой гигантские клетки Беца, от которых начинается корково-спинной, или пирамидный, путь. Волокна этого пути 189 спускаются к двигательным нейронам передних рогов сегментов спинного мозга. Нарушение функции предцентральной извилины приводит к параличам мышц на противоположной стороне тела, так как большая часть волокон пирамидного пути перекрещивается в области продолговатого мозга. 2. Корковый конец кожного анализатора, который находится в постцентральной извилине и воспринимает болевую, температурную и осязательную чувствительность. Нарушение этого анализатора приводит к потере чувствительности. 3. Корковый конец слухового анализатора. Он помещается в верхней височной извилине, в ее средней части. 4. Корковый конец зрительного анализатора, расположенный по краям шпорной борозды, которая находится на внутренней поверхности затылочной доли мозга. 5. Корковые концы обонятельного и вкусового анализаторов. Они находятся в крючке парагиппокампальной извилины (на нижней поверхности височной доли). 6. Корковый конец двигательного анализатора сложных координированных движений, расположенный в нижней теменной дольке. 7. Корковый конец анализатора узнавания предметов на ощупь Он находится в верхней теменной дольке. 8. Анализаторы речи, обеспечивающие речевую функцию. Их корковые концы занимают четыре области коры. Корковый конец двигательного анализатора речи помещается в заднем отделе нижней лобной извилины. Корковый конец двигательного анализатора письма расположен в заднем отделе средней лобной извилины. Корковый конец анализатора чтения лежит в нижней теменной дольке. Корковый конец слухового анализатора речи расположен там же, где и корковый конец анализатора слуха, - в верхней височной извилине. При его нарушении человек слышит речь, но не понимает ее. Следует заметить, что функция локализуется не в одном определенном поле, а лишь преимущественно связана с ним и распространяется на большем протяжении. Все ощущения и представления, которые мы получаем, составляют, по И. П. Павлову, первую сигнальную систему действительности, общую у нас с животными, а речь - вторую сигнальную систему. Вторая сигнальная система это человеческое мышление, которое всегда словесно. Речь - наиболее сложно локализованная функция, в которой участвует вся кора. Эту функцию осуществляют нервные клетки с короткими отростками, расположенные в поверхностных слоях коры. В соответствии с выработкой 190 нового опыта, речевые функции, связанные с упомянутыми анализаторами, могут перемещаться в другие области коры (жестикуляция глухонемых, чтение слепых, письмо ногой у безруких и т. д.). Вторая сигнальная система функционирует в тесной взаимосвязи с первой. Учение И. П. Павлова о двух корковых системах обусловливает материалистическое понимание психической деятельности человека и составляет основу теории отражения В. И. Ленина, по которой в нашем сознании отражается объективный реальный мир, существующий независимо от нашего сознания, Таким образом, кора головного мозга принимает информацию, обрабатывает ее и хранит (аппарат памяти). В процессе приспособления (адаптации) организма к внешней среде в коре головного мозга сформировались сложные системы, такие, как системы саморегуляции, стабилизации, обеспечивающие определенный уровень функции, системы самообучения с кодом памяти, системы управления (программное управление на основе генетического кода и возраста, оптимальное управление, обеспечивающее в организме оптимальный уровень функций), системы сличения, обусловливающие переход от одной формы управления к другой. Обонятельный мозг человека делится на два отдела: периферический и центральный. К периферическому отделу относятся: обонятельная луковица, обонятельный тракт, обонятельный треугольник и прилегающее к нему переднее продырявленное вещество. В состав центрального отдела входят: сводчатая извилина, состоящая из поясной извилины и парагиппокампальной, а также гиппокамп - своеобразной формы образование, расположенное в полости нижнего рога бокового желудочка. Обонятельный мозг считается самой древней (по развитию) частью конечного мозга, возникшей в связи с рецептором обоняния. Исследования показали, что этот отдел мозга, особенно гиппокамп, имеет обширные связи с корой полушарий и подбугорной областью промежуточного мозга. Гиппокамп принимает участие в формировании эмоциональных состояний. У психически больных поражены все слои нервных клеток гиппокампа. Поясная извилина принимает участие в реакциях настораживания, пробуждения, эмоциональной активности. Она соединена волокнами с ретикулярной формацией и вегетативной частью нервной системы. Ядра основания мозга представляют собой скопление серого вещества в белом веществе основания мозга. К ним относятся хвостатое ядро, чечевицеобразное ядро, ограда и миндалевидное тело. Хвостатое ядро находится в лобной доле и принимает участие в образовании латеральной стенки переднего рога бокового желудочка. 191 Чечевицеобразное ядро расположено кнаружи от хвостатого ядра и отделяется от него прослойкой белого вещества, носящей название внутренней капсулы. Чечевицеобразное ядро делится на две части - наружную (скорлупу) и внутреннюю (бледный шар). Хвостатое ядро вместе со скорлупой называют полосатым телом, а бледный шар выделяют в самостоятельную морфо-функциональную единицу, называемую паллидумом. Хвостатое тело и скорлупа непосредственно моторной функцией не обладают. Они выполняют контролирующую функцию по отношению к бледному шару, несколько затормаживая его влияние. При поражении этих ядер у человека наблюдаются ритмические непроизвольные движения конечностей (хорея). Ограда представляет собой тонкую полоску серого вещества, которая лежит кнаружи от скорлупы и отделяется от нее прослойкой белого вещества наружной капсулой. Миндалевидное тело находится в глубине височной доли, ближе к ее переднему концу. Из всех перечисленных ядер наиболее древним по развитию является бледный шар, выполняющий функции двигательного ядра. Благодаря его связи с красным ядром среднего мозга осуществляются такие содружественные движения, как движения туловища и рук при ходьбе - перекрестная координация, ряд вспомогательных движений при перемене положений тела, мимические движения и т. п. Ядра основания мозга функционируют в тесной взаимосвязи с корой больших полушарий, промежуточным мозгом и другими отделами мозга. Они принимают участие в образовании как условных, так и безусловных рефлексов оборонительных, пищевых и т. д. Вместе с красным ядром, зрительным бугром и черным веществом среднего мозга ядра основания мозга называют экстрапирамидной системой. Боковые желудочки являются полостями полушарий большого мозга. Каждый желудочек имеет центральную часть, прилегающую к верхней поверхности зрительного бугра, и три отходящих от нее рога - передний, задний и нижний. Передний рог направляется от центральной части в лобную долю (снаружи его ограничивает хвостатое ядро), задний - в затылочную долю, а нижний - в глубину височной доли. В нижнем роге, образуя его внутреннюю и частично нижнюю стенку, расположено возвышение - гиппокамп - вдавление борозды гиппокампа. Боковые желудочки, как и остальные желудочки мозга, заполнены спинномозговой жидкостью. Через межжелудочковые отверстия, которые 192 находятся впереди зрительных бугров, боковые желудочки сообщаются с третьим желудочком промежуточного мозга. Большая часть стенок боковых желудочков образована белым веществом полушарий головного мозга. Оно находится между корой и ядрами основания головного мозга, состоит из большого количества нервных волокон, относящихся к проводящим путям нервной системы. Головной мозг, так же как и спинной мозг, покрыт тремя оболочками - твердой, паутинной и сосудистой. Твердая оболочка головного мозга отличается от твердой оболочки спинного мозга. Она сращена с внутренней поверхностью костей черепа (отсутствует надтвердое пространство); образует каналы для оттока венозной крови от мозга пазухи твердой мозговой оболочки; дает отростки, обеспечивающие фиксацию головного мозга, - серп большого мозга (между правым и левым полушариями мозга), намет мозжечка (между затылочными долями полушарий мозга и мозжечком) и диафрагму седла (над турецким, седлом, в котором расположен гипофиз). Паутинная оболочка головного мозга расположена под твердой оболочкой головного мозга. Она покрывает мозг, не заходя в его борозды и углубления, а перекидываясь через них в виде мостиков. Между паутинной и сосудистой оболочками образуется подпаутинное пространство, выраженное, в отличие от такого же пространства спинного мозга, не равномерно. Наиболее хорошо выраженные его участки, содержащие спинномозговую жидкость, называются цистернами (например, цистерны между мозжечком и продолговатым мозгом, между ножками мозга, в области латеральной борозды и др.). Подпаутинное пространство головного мозга сообщается с одноименным пространством спинного мозга и четвертым желудочком мозга. Сосудистая оболочка головного мозга тесно сращена с веществом головного мозга, заходя во все щели и борозды. Она богата кровеносными сосудами, которые снабжают кровью головной мозг. Проникая в желудочки мозга, сосудистая оболочка образует там сосудистые сплетении, которые продуцируют спинномозговую жидкость. Возрастные изменения головного мозга. Начиная с 5-го месяца утробной жизни полушария покрываются бороздами, на 6-м месяце хорошо выражены все доли мозга, в том числе и островок. Затем появляются вторичные и третичные борозды коры полушарий. К моменту рождения лобная доля развита меньше других, но имеет самую толстую кору, тогда как хорошо развитые предцентральная извилина и затылочные доли имеют более тонкую кору. Дифференциация коры идет по направлению от глубоких слоев к поверхностным. У новорожденных головной мозг весит около 370 г, составляя 1/8 веса тела. По сравнению с весом мозга у новорожденных вес мозга 193 на 8-м месяце удваивается, в 3-летнем возрасте утраивается, к концу периода полового созревания увеличивается у девочек в 4 раза, а у мальчиков в 3 1/2 раза. Вес головного мозга возрастает до 20-25 лет, затем некоторое время он держится неизменным, а в старости несколько снижается. Относительный, вес мозга (по отношению к весу тела) с возрастом снижается: на 2-м году жизни он составляет 7п часть от веса тела, на третьем - 1/18, а у взрослого 1/33 или 1/50 часть. ЧЕРЕПНЫЕ НЕРВЫ Все черепные нервы отходят от основания головного мозга, за исключением одного (IV пары), который выходит из мозга с дорзальной его стороны (ниже крыши среднего мозга). За каждым нервом закреплен номер пары и название. Порядок нумерации отражает последовательность выхода нервов: I обонятельный нерв, II - зрительный нерв, III - глазодвигательный нерв, IV блоковой нерв, V - тройничный нерв, VI - отводящий нерв, VII - лицевой нерв, VIII - преддверно-улитковый нерв, IX - языко-глоточный нерв, X - блуждающий нерв, XI-добавочный нерв, XII - подъязычный нерв. Обонятельный и зрительный нервы связаны с конечным мозгом; глазодвигательный и блоковой - со средним мозгом; тройничный, отводящий, лицевой и преддверно-улитковый - с задним мозгом; языко-глоточный, блуждающий, добавочный и подъязычный - с продолговатым мозгов (рис. 66). 194 Рис. 66. Черепные нервы: 1 - обонятильный; 2 - зрительный; 3,4,6 - глазодвигательный, блоковой и отводящий; 5 - тройничный ;7 - лицевой; 8 - преддверно195 улитковый; 9 - языко-глоточный; 10 - блуждающий; 11 - добавочный; 12 подъязычный В отличие от спинномозговых нервов, которые являются смешанными, черепные нервы делятся на чувствительные (I, II, VIII), двигательные (III, IV, VI, XI, XII) и смешанные (V, VII, IX, X). Некоторые нервы (III, VII, IX, X) содержат парасимпатические волокна, идущие к гладким мышцам, сосудам, железам. Чувствительные нервы рассматриваются вместе с их проводящими путями, по ходу следования возбуждения, в центростремительном направлении (от периферии - к центру), двигательные и смешанные нервы - наоборот, в центробежном направлении (от ядер головного мозга - к периферии). I пара - обонятельный нерв - чувствительный. Он состоит из обонятельных нитей (15-20), которые отходят от обонятельных клеток слизистой оболочки носа и являются первыми нейронами обонятельного пути. Обонятельные нити входят в полость черепа через отверстия решетчатой пластинки и подходят к обонятельной луковице, где расположены вторые нейроны обонятельного пути. Отростки этих клеток проходят по обонятельному тракту в обонятельный треугольник, а затем через поясную извилину - к парагиппокампальной извилине и заканчиваются в ее крючке (корковый конец обонятельного анализатора). II пара - зрительный нерв - чувствительный. Берет начало от сетчатой оболочки глазного яблока и входит в полость черепа через зрительный канал клиновидной кости. Дальше волокна зрительных нервов частично перекрещиваются и идут по зрительному тракту в подкорковые зрительные центры, расположенные в верхних холмиках крыши среднего мозга, наружных коленчатых телах и подушке зрительных бугров. От подкорковых центров зрения волокна направляются в затылочную долю, в корковый конец зрительного анализатора, расположенного- по краям шпорной борозды. III пара глазодвигательный нерв двигательный. Содержит парасимпатические волокна, идущие к мышце, суживающей зрачок, и к ресничной мышце, обеспечивающей аккомодацию глаза. Ядро нерва лежит в покрышке ножек мозга (на дне водопровода среднего мозга). Нерв выходит из мозга в межножковой ямке, входит в глазницу через верхнюю глазничную щель и иннервирует все мышцы глазного яблока, кроме верхней косой и наружной прямой. IV - пара - блоковой нерв - двигательный. Ядро нерва лежит в покрышке ножек мозга, рядом с ядром глазодвигательного нерва. Блоковой нерв выходит из мозга под нижними холмиками крыши среднего мозга, через верхнюю глазничную щель входит в полость глазницы, где иннервирует верхнюю косую мышцу глазного яблока. V пара - тройничный нерв - смешанный. Содержит чувствительные и двигательные волокна. Ядро нерва лежит в мосту, в верхней части ромбовидной 196 ямки. Нерв выходит из моста двумя порциями - чувствительной и двигательной. Чувствительная порция имеет тройничный узел (полулунный), от которого отходят три ветви: 1 - глазной нерв, 2 - верхнечелюстной нерв, 3 нижнечелюстной нерв. Двигательная порция нерва присоединяется к нижнечелюстному нерву. Таким образом, глазной и верхнечелюстной нервы являются чувствительным, а нижнечелюстной - смешанным. Глазной нерв входит в глазницу через верхнюю глазничную щель и дает чувствительные ветви к слезной железе, глазному яблоку, коже верхнего века, лба и слизистой оболочке носовой полости. Верхнечелюстной нерв идет из полости черепа через круглое отверстие и выходит на лице через подглазничный канал. Он иннервирует зубы, слизистую оболочку носовой полости, верхней челюсти и кожу средней части лица. Нижнечелюстной нерв выходит из полости черепа через овальное отверстие и делится на чувствительные и двигательные ветви. Чувствительные ветви иннервируют слизистую оболочку щеки и слизистую оболочку двух передних третей языка, зубы нижней челюсти, кожу нижней части лица и височной области. Двигательные ветви иннервируют в основном все жевательные мышцы. Каждая из ветвей тройничного нерва связана с вегетативными узлами: первая ветвь - с ресничным, вторая - с крыло-небным, третья - с ушным. VI пара - отводящий нерв - двигательный. Ядро его лежит в мосту, в верхней части ромбовидной ямки. Нерв выходит из мозга между пирамидой и мостом. Через верхнюю глазничную щель от входит в глазницу, где иннервирует наружную прямую мышцу глазного яблока. VII пара - лицевой нерв - смешанный. Содержит парасимпатические волокна, идущие ко всем слюнным железам, кроме околоушной. Ядро его лежит в мосту (в верхней части ромбовидной ямки). Лицевой нерв выходит из мозга позади оливы продолговатого мозга и через внутреннее слуховое отверстие каменистой части височной кости входит в канал лицевого нерва, выходит из канала на лицо через шило-сосцевидное отверстие и иннервирует все мимические мышцы. Чувствительные волокна нерва обеспечивают вкусовую чувствительность двух передних третей языка. VIII пара - преддверно-улитковый нерв - чувствительный. Он делится на две части - улитковую и преддверную. Улитковая часть передает слуховые возбуждения от внутреннего уха в корковый конец анализатора слуха, преддверная часть передает возбуждение от органов равновесия в мозжечок. Улитковая часть начинается от клеток спирального узла улитки внутреннего уха, которые являются первыми нейронами слухового пути. Отростки этих клеток и образуют улитковую часть нерва. Он выходит из каменистой части височной кости через внутреннее слуховое отверстие и входит в мозг позади оливы, 197 направляясь к ядру, расположенному в мосту, в верхней части ромбовидной ямки. Клетки ядра - это вторые нейроны слухового пути, аксоны которых направляются далее к третьим нейронам, находящимся частично в нижних холмиках крыши среднего мозга и во внутренних коленчатых телах, откуда волокна идут к корковому концу слухового анализатора, расположенному в средней части верхней височной извилины. Преддверная часть нерва начинается от рецепторов полукружных протоков и преддверия внутреннего уха, воспринимающих положение тела в пространстве. Она выходит из каменистой части височной кости через внутреннее слуховое отверстие и входит в мозг позади оливы. Волокна нерва подходят к ядрам моста, откуда направляются в мозжечок. IX пара - языко-глоточный нерв - смешанный. Содержит парасимпатические волокна, идущие к околоушной слюнной железе. Ядра его лежат в продолговатом мозге, в нижней части ромбовидной ямки. Нерв выходит из мозга позади оливы, а из черепа-через яремное отверстие. Чувствительные ветви нерва иннервируют слизистую оболочку задней трети языка, мягкого неба, миндалин, глотки; двигательные ветви - мышцы глотки. X пара - блуждающий нерв - смешанный. Содержит парасимпатические волокна, идущие к гладким мышцам органов, расположенных в грудной и брюшной полостях. Ядра его находятся в продолговатом мозге, в нижней части ромбовидной ямки. Нерв выходит из мозга позади оливы и покидает череп через яремное отверстие. По своему ходу он делится на шейную, грудную и брюшную части. В области шеи иннервирует слизистую оболочку корня языка, слизистую оболочку и мышцы гортани, мышцы глотки, в грудной полости - сердце, пищевод, легкие и бронхи, в брюшной полости - все органы (толстую кишку только до нисходящей ободочной). Из нервов, содержащих парасимпатические волокна, блуждающий нерв является самым крупным. XI пара - добавочный нерв - двигательный. Его ядра лежат в продолговатом мозге и верхних шейных сегментах спинного мозга. Соответственно этому в нерве различают две части - черепные корешки и спинномозговые корешки. Спинномозговые корешки входят в полость черепа через большое (затылочное) отверстие и соединяются с черепными корешками. Образовавшийся таким образом добавочный нерв выходит из полости черепа через яремное отверстие и иннервирует две мышцы: трапециевидную и грудинно-ключично-сосцевидную. XII пара - подъязычный нерв - двигательный. Ядро его лежит в продолговатом мозге. Нерв выходит из мозга между пирамидой и оливой, а из черепа - через канал подъязычного нерва. Иннервирует все мышцы языка и часть мышц передней поверхности шеи. СПИННОМОЗГОВЫЕ НЕРВЫ 198 Спинномозговые нервы отходят от спинного мозга в количестве 31 пары. Каждый спинномозговой нерв образуется от слияния заднего, или спинного, чувствительного корешка и переднего, или брюшного, двигательного корешка. Образовавшийся таким образом смешанный нерв выходит из позвоночного канала через межпозвоночное отверстие. Соответственно сегментам спинного мозга спинномозговые нервы делятся на 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и 1 пару копчиковых. Каждый из них, выйдя из межпозвоночного отверстия, делится на четыре ветви: 1) менингеальную, которая идет в позвоночный канал и иннервирует оболочки спинного мозга; 2) соединительную, которая соединяет спинномозговой нерв с узлами симпатического ствола, расположенного вдоль позвоночного столба (см. раздел "Вегетативная нервная система"); 3) заднюю и 4) переднюю. Задние ветви спинномозговых нервов направляются назад и иннервируют кожу затылка, спины и частично ягодичной области, а также собственные мышцы спины. Передние ветви, направляясь вперед, иннервируют кожу и мышцы груди и живота, а также кожу и мышцы конечностей. Передние ветви, за исключением грудных, соединяются между собой и образуют сплетения: шейное, плечевое, поясничнокрестцовое, разделяющееся на поясничное и. крестцовое. Передние ветви грудных нервов между собой не соединяются, сплетений не образуют и называются межреберными нервами. Изучение спинномозговых нервов представляет определенный интерес для спортсменов. При массаже следует учитывать не только ход сосудов, но и расположение нервных стволов. Травмы нервов обычно сопровождаются изменением функции определенных групп мышц. Знание их иннервации может помочь в подборе комплексов лечебных гимнастических упражнений, необходимых для восстановления функции. Шейное сплетение образовано соединением передних ветвей четырех верхних шейных спинномозговых нервов и расположено под грудино-ключичнососцевидной мышцей. Чувствительные ветви сплетения выходят из-под середины заднего края грудино-ключично-сосцевидной мышцы и иннервируют кожу в области затылка, ушной раковины и шеи. Двигательные ветви идут к мышцам шеи. Наиболее крупной ветвью шейного сплетения является смешанный диафрагмальный нерв. Он дает чувствительные ветви к плевре и околосердечной сумке, а двигательные - к диафрагме. Плечевое сплетение образовано в основном соединением передних ветвей четырех нижних шейных спинномозговых нервов. Оно расположено между передней и средней лестничными мышцами и имеет над- и подключичную части. Ветви, отходящие от сплетения, делятся на короткие и длинные. Короткие иннервируют мышцы, прикрепляющиеся к лопатке и окружающие плечевой сустав, а длинные спускаются вдоль верхней конечности и иннервируют ее кожу и мышцы. Основными длинными ветвями являются: мышечно-кожный нерв, срединный, локтевой и лучевой. 199 Мышечно-кожный нерв прободает клювовидно-плечевую мышцу и идет между двуглавой мышцей плеча и плечевой мышцей. Он дает ветви ко всем этим мышцам, а также к плечевой кости и локтевому суставу. Продолжаясь на предплечье, он иннервирует кожу его наружной поверхности. Срединный нерв идет на плече, по медиальной борозде плеча, вместе с плечевой артерией, не давая ветвей. На предплечье он располагается между поверхностным и глубоким сгибателями пальцев, иннервируя все сгибатели кисти и пальцев (за исключением локтевого сгибателя запястья и части глубокого сгибателя пальцев), квадратный пронатор, кости предплечья и луче-запястный сустав. Далее срединный нерв проходит на кисть, где иннервирует группу мышц большого пальца (кроме мышцы, приводящей большой палец), 1-ю и 2-ю червеобразные мышцы и кожу трех с половиной пальцев, начиная от большого. Локтевой нерв идет на плече так же, как и срединный, по медиальной борозде плеча, затем огибает внутренний надмыщелок плечевой кости и переходит на предплечье, в локтевую борозду, ложась вместе с локтевой артерией. На предплечье он иннервирует те мышцы, которые не иннервирует средний нерв, локтевой сгибатель запястья и частично глубокий сгибатель пальцев. В нижней части предплечья локтевой нерв делится на тыльную и ладонную ветви. Тыльная ветвь иннервирует кожу двух с половиной пальцев на тыльной поверхности, считая от мизинца, а ладонная - группу мышц мизинца, приводящую мышцу большого пальца, все межкостные мышцы, 3-ю и 4-ю червеобразные мышцы и кожу полутора пальцев на ладонной поверхности, начиная от мизинца. Лучевой нерв на плече проходит спирально между плечевой костью и трехглавой мышцей, которую он иннервирует. В локтевой ямке нерв делится на глубокую и поверхностную ветви. Глубокая ветвь иннервирует все мышцы задней поверхности предплечья. Поверхностная ветвь идет в месте с лучевой артерией по лучевой борозде, переходит на тыльную поверхность кисти и иннервирует кожу двух с половиной пальцев, считая от большого. Передние ветви грудных нервов (12 пар) называются межреберными нервами. Сплетений они не образуют, проходят по нижнему краю ребер и иннервируют межреберные мышцы и кожу груди. 6 нижних пар, спускаясь вниз, принимают участие в иннервации кожи и мышц живота. Поясничное сплетение образовано соединением передних ветвей трех и частично четвертого поясничных спинномозговых нервов. Поясничное сплетение расположено впереди поперечных отростков позвонков, в толще большой поясничной мышцы. Большая часть ветвей выходит из-под наружнего края, этой мышцы и иннервирует подвздошно-поясничную мышцы, квадратную мышцу поясницы, внутреннюю косую и поперечную мышцы живота, а также кожу наружных половых органов. Из основных ветвей, спускающихся на бедро, наиболее крупными являются латеральный кожный нерв бедра, бедренный нерв и запирательный нерв. 200 Латеральный кожный нерв бедра выходит на бедро в области верхней передней подвздошной ости и иннервирует кожу наружной поверхности бедра. Бедренный нерв выходит из-под наружнего края большой поясничной мышцы, проходит вместе с подвздошно-поясничной мышцей под паховую связку и, выйдя на бедро, дает ветви к портняжной, гребенчатой мышцам и четырехглавой мышце бедра. Кожные ветви иннервируют кожу передней поверхности бедра. Самая длинная из них - скрытый нерв - спускается на внутреннюю поверхность голени и стопы, доходит до большого пальца и иннервирует кожу этих областей. При повреждениях бедренного нерва невозможно согнуть туловище, бедро и разогнуть голень. Запирательный нерв выходит из-под внутреннего края большой поясничной мышцы, проходит через запирательный канал на бедро и иннервирует тазобедренный сустав, все приводящие мышцы и кожу внутренней поверхности бедра. Травмы нерва приводят к нарушению функции приводящих мышц бедра. Крестцовое сплетение образовано соединением передних ветвей последних полутора или двух нижних поясничных и трех-четырех верхних крестцовых спинномозговых нервов. Оно расположено в полости таза, на передней поверхности крестца и грушевидной мышцы. Ветви, отходящие от сплетения, делятся на короткие и длинные. Короткие иннервируют мышцы в области таза грушевидную, внутреннюю запирательную, мышцы-близнецы, квадратную мышцу поясницы и мышцы тазового дна. Из коротких ветвей наибольшее значение имеют верхний ягодичный нерв и нижний ягодичный нерв, которые иннервируют ягодичные мышцы. К длинным ветвям относятся два нерва: задний кожный нерв бедра и седалищный нерв. Задний кожный нерв бедра выходит на бедро в области ягодичной складки и иннервирует кожу задней поверхности бедра. Седалищный нерв - один из самых крупных нервов тела человека. Он выходит из полости таза через большое седалищное отверстие, ниже грушевидной мышцы, идет под большой ягодичной мышцей, выходит из-под ее нижнего края на заднюю поверхность бедра и иннервирует расположенные там мышцы. В подколенной ямке (а иногда и выше) нерв делится на большеберцовый нерв и общий малоберцовый нерв. Большеберцовый нерв идет на голени между камбаловидной мышцей и задней большеберцовой, огибает внутреннюю лодыжку и переходит на подошвенную поверхность стопы. На голени он иннервирует все мышцы и кожу задней поверхности, а на стопе - кожу и мышцы подошвы. Общий малоберцовый нерв в области головки малоберцовой кости делится на два нерва: глубокий малоберцовый нерв и поверхностный малоберцовый нерв. 201 Глубокий малоберцовый нерв идет по передней поверхности голени, между передней большеберцовой мышцей и длинным разгибателем большого пальца, вместе с передней большеберцовой артерией, и переходит на тыльную поверхность стопы. На голени он иннервирует мышцы-разгибатели стопы, а на стопе - короткий разгибатель пальцев и кожу между 1-м и 2-м пальцами. Поверхностный малоберцовый нерв снабжает ветвями длинную и короткую малоберцовые мышцы, затем в нижней трети голени выходит под кожу и спускается на тыльную поверхность стопы, где иннервирует кожу пальцев. При повреждениях седалищного нерва становится невозможным сгибание голени, а при поражении общего малоберцового нерва появляется весьма своеобразная походка, называемая в медицине "петушиной", при которой человек вначале ставит стопу на носок, затем на наружний край стопы и только потом на пятку. В спортивной практике довольно часты заболевания седалищного нерва воспалительные процессы (связанные с инфекцией или переохлаждением) и растяжения (при выполнении упражнений на растягивание, например при шпагате, при махе выпрямленной ногой во время прыжка, и т. п.). Вегетативная (автономная) нервная система Вегетативная нервная система иннервирует гладкие мышцы внутренних органов, сосудов, железы и обеспечивает трофическую иннервацию поперечнополосатых мышц. Любая целостная реакция организма имеет как соматический, так и вегетативный компоненты, т. е. всякое произвольное движение формируется в коре головного мозга за счет импульсов, идущих к мышцам, и импульсов, идущих к сосудам и другим органам, которые и будут обеспечивать это движение. Гармоничное сочетание соматического и вегетативного компонентов в целостной реакции организма служит подтверждением единства нервной системы и условности ее деления на части. Подтверждением целостности нервной системы является также тот факт, что в корково-спинномозговых (пирамидных) путях открыты вегетативные волокна. Более того, оказалось, что только около 3% всех волокон этого проводящего пути составляют волокна пирамидных клеток передней центральной извилины коры. Остальные волокна имеют очень небольшой диаметр и связаны с вегетативными клетками боковых рогов спинного мозга. Таким образом, вегетативная нервная система - это эффекторный путь связи центральной нервной системы с рабочими органами, содержащими гладкие мышцы. Он отличается от эффекторного пути соматической нервной системы. Если двигательные (эффекторные) клетки соматической нервной системы расположены в передних рогах спинного мозга, то двигательные клетки вегетативной нервной системы лежат вне спинного мозга, в вегетативных узлах, находящихся на пути волокон, идущих от спинного мозга к рабочему органу. Рефлекторная дуга вегетативной нервной системы отличается тем, что 202 вставочный нейрон, принимающий чувствительное возбуждение, расположен не в заднем роге, как в дуге соматической системы, а в боковом. Отросток вставочного вегетативного нейрона выходит через передний корешок, входит в соединительную ветвь спинномозгового нерва и идет к вегетативному узлу, в котором находится двигательный нейрон. Далее нейрит двигательного нейрона направляется к гладким мышцам рабочего органа. Вегетативная нервная система состоит из двух отделов - симпатического и парасимпатического. Они отличаются друг от друга анатомическими, физиологическими (функцией) и фармакологическими (отношением к лекарственным веществам) признаками. Анатомическое отличие этих отделов заключается в различном расположении их в центральной нервной системе. Симпатическая часть вегетативной нервной системы имеет центры, находящиеся в боковых рогах грудных и верхнепоясничных сегментов спинного мозга (рис. 108, см. цв. вклейку). Парасимпатическая часть вегетативной нервной системы имеет центры в головном мозге (в среднем и продолговатом) и в боковых рогах крестцовых сегментов спинного мозга. ОРГАНЫ ЧУВСТВ И КОЖНЫЙ ПОКРОВ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА Основные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. 6. Органы чувств. Орган зрения. Орган слуха. Орган вкуса. Орган обоняния. Кожа. Органы чувств получают из внешней и внутренней среды информацию, которая обусловливает нормальную жизнедеятельность организма. К органам чувств, воспринимающим информацию из внешней среды, относятся следующие органы: зрения, преддверно-улитковый, обоняния, вкуса, а также рецепторы кожного покрова (осязания, температуры и боли). К органам чувств, воспринимающим информацию из внутренней среды, относятся аппараты, находящиеся в мышцах, суставах, связках, внутренних органах, сосудах, и орган равновесия. Органы чувств являются периферическими (рецепторными) концами анализаторов. И. П. Павлов писал, что "анализатор - это такой прибор, который имеет своей задачей разлагать сложность внешнего мира на отдельные элементы"*. 203 Таким образом, анализатор представляет собой многоуровневую систему, на каждом из уровней которой происходит обработка получаемой информации. Рецепторный аппарат состоит из различных видов рецепторов, которые реагируют на действие только одного вида энергии (световой, звуковой, механической и т. д.) и трансформируют ее в специфическое нервное возбуждение - нервные импульсы. Сигналы, поступающие в кору головного мозга по проводниковой части анализатора, приобретают новые качественные характеристики и осознаются человеком как ощущения. У спортсменов в процессе тренировок формируются такие ощущения, как "чувство противника" - у борцов, "чувство снега" - у лыжников, "чувство льда" - у конькобежцев, "чувство воды" - у пловцов и т. д. Не всякий раздражитель, воздействующий на рецептор, может вызвать ощущения. Чтобы вызвать ощущения, раздражитель должен иметь определенную величину, или силу. Чувствительность анализаторов может повышаться или понижаться в зависимости от: а) внешних условий, б) состояния рецептора, в) состояния коркового конца анализатора. Органы чувств функционируют не изолированно, а в тесной связи друг с другом. Так, функция зрительного анализатора изменяется под действием звукового раздражения. При этом улучшается способность различать темные объекты на светлом фоне, но ухудшается способность различать светлые объекты на темном фоне. Звуковые раздражители влияют на цветовую чувствительность. Под влиянием звуков в темноте чувствительность к сине- зеленым лучам повышается, а к оранжево-красным снижается. Освещение глаз делает слышимые звуки более громкими; раздражение руки слабым электрическим током понижает слуховую чувствительность и т. д. Влияние одних органов чувств на другие можно рассматривать как сотрудничество различных чувствительных систем в целях расширения восприятия внешнего мира и углубления его познания. Взаимосвязь органов чувств очень важна в случаях утраты одного из них. Так, например, отсутствие зрения компенсируется обострением слуховой и осязательной чувствительности, что позволяет слепым ходить без провожатых, читать с помощью пальцев рельефный текст и т. д. Органы чувств способны к адаптации. Она сопровождается понижением или повышением их чувствительности под влиянием длительного воздействия. Известно, что в темноте чувствительность глаза повышается, при длительном действии запаха его перестают ощущать и т. д. 204 Скорость адаптации для разных рецепторов различна: наибольшая - для тактильных рецепторов кожи, наименьшая - для мышечных рецепторов. В силу высокой адаптации тактильных рецепторов кожи человек быстро перестает ощущать надетые очки, шляпу или часы. Низкая адаптация мышечных рецепторов позволяет спортсменам (гимнастам, акробатам и др.) совершать высоко-координированные и четкие движения. Рецепторы могут изменять свою чувствительность не только в силу адаптации, но и под влиянием нервной системы. Мозг может осуществлять "настройку" рецепторов на наиболее оптимальный режим работы, необходимый для наилучшего восприятия окружающего мира (предстартовое и стартовое состояние спортсмена). ОРГАН ЗРЕНИЯ Орган зрения - один из самых важных органов чувств: он доставляет человеку до 90% всей принимаемой им информации. Развитие глаза и его функции тесно связаны с головным мозгов. "Глаза - это окна нашего мозга, через которые мы воспринимаем внешний мир" (Р. Грегори). К органу зрения относятся глазное яблоко и вспомогательные органы глаза (см. рис. 67). Рис. 67. Строение глазного яблока: 1 - фиброзная оболочка; 2 - сосудистая оболочка; 3 - сетчатка; 4 - роговица; 3 - радужная оболочка; 6 - зрачок; 7 хрусталик; 8 - стекловидное тело; 9 - зрительный нерв; 10 - слепое пятно; 11 желтое пятно; 12 - передняя камера; 13 - задняя камера 205 Глазное яблоко состоит из ядра и окружающих его трех оболочек: наружной волокнистой, средней - сосудистой и внутренней - сетчатой. Наружная, волокнистая, оболочка глазного яблока построена из плотной соединительной ткани и состоит спереди из роговицы, через которую в глаз проникает свет, а сзади - из белочной оболочки, или склеры. Роговица по своей форме напоминает часовое стекло. Она прозрачная, лишена сосудов, снаружи покрыта многослойным плоским эпителием, а изнутри слоем плоских клеток. Белочная оболочка имеет белый цвет. Сзади она переходит в фиброзную оболочку зрительного нерва. Средняя, сосудистая, оболочка глазного яблока состоит из трех различных по строению частей: собственно сосудистой оболочки, ресничного тела и радужной оболочки. Собственно сосудистая оболочка - это задняя, самая большая часть сосудистой оболочки. Она содержит сосуды и пигмент, который обусловливает ее бурый цвет. Ресничное тело имеет вид кольца, наружная часть которого граничит с собственно сосудистой оболочкой, а внутренняя - с помощью связки соединяется с капсулой хрусталика. Ресничное тело получило свое название потому, что имеет около 70 ресничных отростков, расположенных радиально от периферии к центру. Эти отростки (в них входят сосуды) выделяют жидкость - водянистую влагу. Основой ресничного тела служит ресничная мышца, состоящая из гладких мышечных волокон, идущих радиально и циркулярно. Такое направление их обеспечивает сжатие и расширение ресничного тела. При рассматривании предметов на близком расстоянии ресничная мышца сжимается, капсула хрусталика расслабляется и кривизна его увеличивается; наоборот, при рассматривании предметов на дальнем расстоянии ресничная мышца расслабляется и кривизна хрусталика уменьшается. Это приспособление хрусталика к видению предметов, находящихся на разном расстоянии от глаза, называется аккомодацией. При хорошем зрении человек видит предметы ясно как на близком, так и на дальнем расстоянии; при близорукости хорошо видит предметы, расположенные только близко от глазного яблока, а при дальнозоркости - на отдаленном от него расстоянии. Радужная оболочка - это самая передняя часть сосудистой оболочки глазного яблока, имеющая в центре отверстие, называемое зрачком. Количество пигмента, находящегося в радужной оболочке, обусловливает цвет глаз: чем пигмента больше, оболочка темнее. Радужная оболочка содержит гладкие мышцы, идущие 206 радиально и циркулярно. В зависимости от освещения они изменяют размер зрачка: в темноте зрачок расширяется, а при сильном освещении суживается. Таким образом, радужная оболочка является саморегулирующим приспособлением, обеспечивающим поступление света в глаз. Внутренняя, сетчатая, оболочка (сетчатка) соответственно частям сосудистой оболочки имеет три части: зрительную, ресничную и радужную. Зрительная, задняя, часть прилегает к собственно сосудистой оболочке, ресничная - к ресничному телу, а радужная покрывает заднюю поверхность радужной оболочки. Зрительная часть сетчатки является светочувствительной, тогда как ресничная и радужная части нечувствительны к свету. Она имеет очень сложное строение и состоит из 10 слоев клеток. Важнейшими элементами сетчатки являются светочувствительные клетки - палочки и колбочки. Палочки обеспечивают сумеречное зрение, их количество достигает 130 млн. Колбочки, которых насчитывают около 7 млн., приспособлены к восприятию цвета. В заднем отделе сетчатки имеются два участка, различные по строению, - диск зрительного нерва и пятно. Диск зрительного нерва представляет собой место выхода зрительного нерва из глазного яблока. Он не содержит светочувствительных клеток (ни палочек, ни колбочек). Пятно расположено кнаружи от диска зрительного нерва и является участком наилучшего видения, содержащим наибольшее число светочувствительных клеток, особенно колбочек. Раздражения, возникающие в различных областях сетчатки, передаются в головной мозг по зрительному нерву. Зрением человек воспринимает величину, форму, цвет предметов внешнего мира, их расположение в пространстве, движение и т. д. Для спортсмена особенно важно восприятие движения своего тела и его отдельных частей, контроль амплитуды, скорости и других характеристик движений. Ядро глазного яблока состоит из светопреломляющих сред глаза: водянистой влаги, заполняющей камеры глаза, хрусталика и стекловидного тела. Различают две камеры глаза: переднюю и заднюю. Передняя камера находится между роговицей и передней поверхностью радужной оболочки, а задняя - между задней поверхностью радужной оболочки и передней поверхностью хрусталика. Передняя камера сообщается с задней через зрачок. Камеры заполнены водянистой влагой, которая вырабатывается ресничными отростками ресничного тела. Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Его ткань совершенно прозрачна и не содержит сосудов и нервов. Хрусталик покрыт тонкой бесструктурной прозрачной капсулой, которая связывает его с ресничным телом. 207 Стекловидное тело расположено за хрусталиком и заполняет полость глазного яблока. Стекловидное тело состоит из студенистого, прозрачного вещества, не имеющего сосудов и способного преломлять световые лучи. К вспомогательным органам глаза относятся мышцы глазного яблока, фасции глазницы, веки, брови, соединительнотканная оболочка, или конъюнктива, и слезный аппарат. Мышцы глазного яблока состоят из поперечнополосатой ткани. Они подвластны воле человека и осуществляют движение глазного яблока. К ним относятся четыре прямых мышцы - верхняя, НИЖНЯЯ, наружная и внутренняя и две косых - верхняя и нижняя. Все мышцы, за исключением нижней косой, начинаются от общего сухожильного кольца, которое окружает зрительный нерв в области зрительного канала, и прикрепляются своими передними концами к белочной оболочке глазного яблока. Нижняя косая мышца берет начало на нижней стенке глазницы. Все мышцы глазного яблока покрыты фасциями, которые, в свою очередь, связаны с фасцией, окружающей глазное яблоко и отделяющей его от жировой клетчатки. Жировая клетчатка - жировое тело глазницы- заполняет все пространства между ее стенками. Веки, верхнее и нижнее, с ресницами ограничивают глазную щель и защищают глазное яблоко. Основу век составляют пластинки, состоящие из плотной соединительной ткани, называемые хрящами. Внутренняя поверхность век покрыта соединительнотканной оболочкой - конъюнктивой, которая продолжается на глазное яблоко до роговицы. Верхнее веко имеет мышцу подниматель верхнего века. Слезный аппарат состоит из слезной железы, выводных протоков и слезного мешка. Слезная железа расположена в верхнем наружном углу глазницы. Выводные протоки в числе 5-12 выделяют слезную жидкость. Она попадает в слезное озеро, расположенное у внутреннего угла глаза, а затем оттекает в слезный мешок, находящийся у внутренней стенки глазницы и переходящий затем в носо-слезный проток, который открывается в нижний носовой ход. Слезная жидкость увлажняет поверхность глазного яблока, предохраняя роговицу от высыхания и помутнения. Возрастные изменения органа зрения. Орган зрения формируется из промежуточного мозга на ранних стадиях развития зародыша в виде парных боковых выростов - глазных пузырьков, образующих затем сетчатую оболочку и зрительный нерв. Сосудистая и волокнистая оболочки развиваются из мезенхимы, окружающей глазные пузырьки, а хрусталик - из эктодермы. Позади хрусталика из опорных элементов глазных пузырьков образуется стекловидное тело. Глаз новорожденного отличается от глаза взрослого человека относительно большими глазными яблоками, более толстой роговой оболочкой и более тонкими белочной и сосудистой облочками. Зрачки у новорожденного уже, чем у 208 взрослого, вследствие недоразвития мышцы, расширяющей зрачок. Степень расширения зрачка с возрастом увеличивается. Изображение предметов на сетчатой оболочке у новорожденных обратное и уменьшенное и только в последующем ребенок видит предметы так, как взрослый. Светочувствительные клетки сетчатки развиваются по срокам не одинаково: палочки функционируют с рождения, а колбочки - лишь с 3-го года жизни ребенка. Прежде всего появляется восприятие зеленого и желтого цветов, позже красного и синего. Острота зрения у детей и подростков больше, чем у взрослых. Поле зрения с возрастом постепенно увеличивается и достигает максимума у мальчиков к 15-16 годам, у девочек к 12-l3 годам. Весьма значительны возрастные изменения светопреломляющих сред глаза, особенно хрусталика. У новорожденных в начале наблюдается дальнозоркость (1 - 3 д.), а в последующие дни после рождения близорукость (4- 7 д.). Аккомодация развивается постепенно. У дошкольников и школьников она выше, чем у взрослых. С возрастом из-за ухудшения эластических свойств хрусталика аккомодация снижается, и в пожилом возрасте люди обычно хуже видят предметы, находящиеся на близком расстоянии. Говоря о вспомогательных органах глаза, следует отметить возрастные изменения мышц глаза и слезного аппарата. У новорожденного движения глаз не координированы и совершаются вначале независимо друг от друга. Способность координировать движения глаз появляется лишь к 6 месяцам, а иногда к году. Слезная железа начинает выделять слезы при плаче лишь с 1,5 - 2месяцев после рождения. ПРЕДДВЕРНО-УЛИТКОВЫЙ ОРГАН Преддверно-улитковый орган делится на три части: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо (см. рис. 68). 209 Рис. 68. Преддверно-улитковый орган: 1 - ушная раковина; 2 - наружное слуховое отверстие; 3 - наружный слуховой проход; 4 - барабанная перепонка; 5 барабанная полость; 6 - молоточек; 7 - наковальня; 8 - стремя; 9 - слуховая труба; 10 - внутреннее ухо; 11 - полукружные каналы; 12 - эндолимфатический проток; 13 - преддверно-улитковый нерв; 14 - улитковый проток Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина, в свою очередь, состоит из эластического хряща, покрытого кожей, и ушной дольки, или мочки. Полость ушной раковины продолжается в наружный слуховой проход, представляющий собой канал, который делится на наружную, хрящевую, часть и внутреннюю, костную, часть. Наружный слуховой проход выстлан кожей, которая содержит железы, выделяющие серу, и тонкие волоски, выполняющие защитную функцию. Ушная раковина и наружный слуховой проход улавливают, собирают и передают звуковые колебания в среднее ухо. Между наружным ухом и средним ухом расположена барабанная перепонка. Она построена из фиброзной ткани, покрытой со стороны наружного слухового прохода эпидермисом, а со стороны среднего уха слизистой оболочкой. Под влиянием звуковой волны барабанная перепонка смещается вдоль наружного слухового прохода. Среднее ухо состоит из барабанной полости и слуховой трубы. Барабанная полость расположена в основании каменистой части височной кости, между наружным слуховым проходом и внутренним ухом. Она покрыта слизистой оболочкой и заполнена воздухом. В ней шесть стенок: наружная, 210 внутренняя, верхняя, нижняя, передняя и задняя. Наибольшее значение для звукопроведения имеют две стенки: наружная, образованная барабанной перепонкой, и внутренняя, обращенная к внутреннему уху и содержащая два отверстия - круглое (окно улитки) и овальное (окно преддверия), прикрытое косточкой - стременем. В барабанной полости находятся три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремя, соединенные между собой суставами. Таким образом, образуется подвижная костная цепь, соединяющая барабанную перепонку с внутренним ухом. Подвижность этой цепи регулируется двумя мышцами: мышцей, напрягающей барабанную перепонку, и стременной мышцей. Мышца, напрягающая барабанную перепонку, оттягивает внутрь рукоятку молоточка и напрягает барабанную перепонку. Вся система косточек при этом смещается внутрь, и стремя вдавливается в окно преддверья, оказывая давление на перилимфу внутреннего уха. Стременная мышца является антагонистом мышцы, напрягающей барабанную перепонку, вызывая перемещение цепи косточек в обратном направлении. Обе мышцы являются приспособлениями к восприятию звуков различной силы и высоты. Сокращение мышцы, натягивающей барабанную перепонку, имеет и защитное значение, так как оно снижает амплитуду колебаний барабанной перепонки. Слуховая труба соединяет барабанную полость с полостью глотки. Слизистая оболочка, выстилающая трубу, покрыта мерцательным эпителием и содержит слизистые железы и лимфатические фолликулы, скопление которых образует у глоточного отверстия слуховой трубы трубную миндалину. Слуховая труба служит для доступа воздуха из глотки в барабанную полость и выравнивания давления воздуха на барабанную перепонку. Глоточное отверстие слуховой трубы находится в спавшемся состоянии и расширяется лишь при актах глотания и зевания, когда воздух свободно входит в барабанную полость. Внутреннее ухо, или лабиринт, представляет собой наиболее сложно устроенную часть преддверно-улиткового органа. Оно находится в каменистой части височной кости, между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом, через который выходит преддверно-улитковый нерв. Различают костный лабиринт и находящийся внутри его перепончатый лабиринт. Костный лабиринт состоит из трех костных полостей: преддверия, улитки и костных полукружных каналов. Преддверие расположено к нутри от барабанной полости. Оно сообщается спереди с каналом улитки, а сзади - с костными полукружными каналами. Улитка имеет в центре костный стержень конической формы. Вокруг стержня, делая два с половиной оборота, идет костная спиральная пластинка, края которой не достигают стенок полости улитки. Костная спиральная пластинка делит полость улитки на две части, или лестницы: верхнюю - лестницу преддверия и 211 нижнюю - барабанную лестницу. Лестница преддверия тянется от преддверия до купола улитки, а барабанная лестница - от купола улитки до ее основания и подходит к окну улитки. Костные полукружные каналы - передний, задний и боковой - имеют форму дуг. Они расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях горизонтальной, сагиттальной и фронтальной. Перепончатый лабиринт образован соединительнотканной тонкой полупрозрачной перепонкой. Он расположен внутри костного лабиринта. Внутри перепончатого лабиринта находится эндолимфа, а между стенками костного лабиринта и перепончатого - перилимфа. Перепончатый лабиринт преддверия не полностью повторяет форму костного лабиринта преддверия. Он состоит из двух соединяющихся между собой мешочков - эллиптического (маточки) и сферического. Эллиптический мешочек соединяется с тремя перепончатыми полукружными каналами, полностью повторяющими форму костных полукружных каналов, а сферический - с перепончатой частью улитки. Перепончатая часть улитки представлена улитковым протоком, который идет вдоль свободного края костной спиральной пластинки. На поперечном разрезе проток имеет треугольную форму. На одной из его стенок находится скопление клеток, воспринимающих звуки, - кортиев орган, от которого начинается улитковая часть преддверно-улиткового нерва. Таким образом, перепончатая часть улитки является важной частью звуковоспринимающего аппарата. Звуковые волны, улавливаемые ушной раковиной, передаются по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке. Колебания ее через цепь слуховых косточек и окно преддверия достигают перилимфы преддверия, а затем через нее вызывают колебания стенок улиткового протока, которые приводят к возбуждению рецепторов улитковой части нерва, откуда импульсы передаются в ЦНС к соответствующим центрам. Мешочки преддверия и полукружные каналы связаны со статокинетическим, или вестибулярным, анализатором, воспринимающим статическое равновесие (равновесие головы и тела) и динамическое равновесие (равновесие тела, движущегося в пространстве). От мешочков преддверия и полукружных каналов начинается нерв преддверия (VIII пара черепных нервов), передающий возбуждение в продолговатый мозг и мозжечок. Благодаря преддверно-улитковому анализатору человек различает темп и ритм производимых движений, воспринимает речь и другие слуховые раздражители окружающей среды. Возрастные изменения преддверно-улиткового органа. Преддверноулитковый орган закладывается у человека на 3-й неделе внутриутробного развития в виде слуховой ямки на боковой стенке заднего мозгового пузыря. Слуховая ямка превращается в слуховой пузырек, который отделяется от стенки 212 заднего мозгового пузыря, погружается в мезенхиму и наполняется жидкокостью - эндолимфой. На 4-й неделе в верхней части пузырька закладываются полукружные каналы, а на 5-й неделе вырастает зачаток улитки. Образовавшиеся таким образом отделы перепончатого лабиринта - преддверие, полукружные каналы и улитка - окружаются перилимфатическими пространствами и хрящевой капсулой, которая в дальнейшем окостеневает и превращается в костный лабиринт внутреннего уха. Среднее ухо развивается из глоточного кармана и наружной части верхней стенки глотки, а наружное ухо - из первого жаберного кармана. У новорожденных наружный слуховой проход представляет собой короткую и узкую щель с плохо развитой хрящевой частью. Барабанную перепонку легко можно увидеть и осмотреть. Она хорошо развита, но несколько толще, чем у взрослых. Барабанная полость у новорожденных расположена более косо и заполнена светлой жидкостью и эмбриональной соединительной тканью в виде студня. При первых вдохах эта жидкость вытесняется в носоглотку и барабанная полость заполняется воздухом. Эмбриональная соединительная ткань исчезает через сутки после рождения. Слуховая труба сравнительно коротка, и хрящевая часть малоразвита. Костный и перепончатый лабиринты у новорожденных имеют почти такое же строение и размеры, как у взрослых. Новорожденный плохо слышит, но к 7 - 8-му дню жизни слуховая чувствительность увеличивается, а на 2 - 3-м месяцах слух становится уже вполне отчетливым. С 6 месяцев дети прислушиваются к звукам, к 7 месяцам тонкость слуха ребенка почти соответствует норме взрослого человека. Вестибулярный аппарат созревает раньше других рецепторов и к 6-му месяцу эмбриональной жизни уже развит так же, как у взрослого. Следует заметить, что новорожденный не может определять положение тела во внешней среде, но к 13 - 14 годам у мальчиков и к 10 - 11 годам у девочек функция вестибулярного аппарата становится такой же, как у взрослых. КОЖНЫЙ ПОКРОВ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА Кожа образует покров нашего тела общей площадью до 1,6 м2, а у спортсменов до 2 м2 и выполняет разнообразные функции. Она защищает тело от механических воздействий внешней среды и микроорганизмов, участвует в выделении таких продуктов, как вода, азотистые вещества (мочевина) и соли, регулирует отдачу тепла телом и, наконец, является огромной рецепторной поверхностью, обеспечивая организму осязательную, температурную и болевую чувствительность. Кожа построена из двух слоев: поверхностного - эпидермиса и глубокого собственно кожи, а также придатков кожи (рис. 69). 213 Рис. 69. Кожа и ее производные. А. Кожа: 1 - ороговевший слой эпидермиса; 2 эпидермис; 3 - волос; 4 - сальная железа; 5 - собственно кожа; 6 - оболочка волоса; 7 - корень волоса; 8 - потовая железа; 9 - луковица волоса; 10 - сосочек волоса с сосудами; 11 - кожная вена; 12 - кожная артерия; 13, 15, 17 - нервные окончания кожи; 14 - подкожная клетчатка; 16 - сосочковый слой; 18 - капилляры 214 сосочкового слоя кожи. Б. Молочная железа: 19 - млечные синусы; 20 - млечные протоки; 21 - сосок молочной железы; 22 - дольки молочной железы. В. Ноготь: 23 - валик ногтя; 24 - ложе ногтя; 25 - тело ногтя; 26 - корень ногтя Эпидермис состоит из многослойного плоского эпителия, поверхностный слой клеток которого ороговевает и слущивается. У гимнастов, штангистов и других спортсменов на руках вследствие давления снарядов появляются омозолелости, представляющие собой утолщения рогового слоя эпидермиса. Глубокий слой клеток эпидермиса называется основным (цилиндрическим) или ростковым, так как в нем образуются новые эпителиальные клетки. Эпидермис содержит пигмент меланин, предохраняющий тело от излишних световых воздействий. Собственно кожа построена и соединительной, волокнистой, ткани, содержащей большое количество коллагеновых и эластических волокон. Она делится на два слоя: сосочковый и сетчатый. Сосочковый слой прилегает к эпидермису и вдается в него в виде сосочков, внутри которых находятся густая капиллярная сеть и рецепторы. Сосочки имеют различную форму и величину. В коже лба и ушных раковин их нет, а в коже ладоней, подошв и пальцев они достигают наибольшей высоты. Вдаваясь в эпидермис, сосочки образуют на поверхности кожи гребешки и бороздки. Сложный рисунок их на пальцах рук используется для опознания личности (по отпечаткам пальцев). Сетчатый слой, расположенный под сосочковым слоем, содержит идущие перпендикулярно и параллельно коллагеновые волокна и переходит в подкожную клетчатку, состоящую из рыхлой соединительной ткани и скоплений жировых клеток. Степень выраженности жировой клетчатки зависит от возраста, пола и конституции. Наибольшее скопление жира отмечается в подкожном слое передней стенки живота, ягодиц, подчелюстной области. В процессе занятий спортом количество подкожной жировой клетчатки уменьшается. Придатки кожи - это волосы, ногти, железы. Волосы являются роговыми придатками кожи. Каждый волос имеет две части: стержень и корень. Стержень волоса возвышается над кожей, а корень погружен в кожу и заканчивается луковицей, которая заключена в волосяной мешочек. К волосяному мешочку подходит мышца, поднимающая волос. Она состоит из гладкой мышечной ткани и при своем сокращении выпрямляет волос ("гусиная кожа"). Цвет волос зависит от количества пигмента. В пожилом возрасте пигмент исчезает и волосы содержат значительное количество воздуха, что обусловливает их седой цвет. Ногти представляют собой роговые образования. Ноготь имеет вид четырехугольной пластинки с четырьмя краями: свободным, скрытым и двумя боковыми. В ногте также различают тело ногтя и корень ногтя (скрытый край). 215 Рост ногтя идет со стороны его корня. Ногти выполняют защитную функцию для дистальных фаланг пальцев. Железы кожи по характеру их секрета делятся на потовые, сальные и молочные. Потовые железы представляют собой простые трубчатые железы, нижний конец которых свернут в клубочек. Они обычно расположены в глубоком слое кожи или в подкожной жировой клетчатке. Выводной проток потовой железы проходит между сосочками, пронизывает эпидермис и открывается на поверхности кожи. Железы выделяют пот, состоящий из воды, продуктов азотистого, обмена и солей. Испарение пота с поверхности кожи ведет к потере тепла. Потовых желез особенно много в подмышечных впадинах, на ладонях и подошвах (на 1 см2 до 300-400 желез), на других участках их меньше (100-200), их нет в красной кайме губ. Благодаря испарению с поверхности кожи пота из организма выделяется около 20% тепла. Поскольку с потом выделяются вода и соль, то потовые железы, естественно, принимают участие в поддержании осмотического давления. Потоотделение увеличивается при высокой температуре, усиленной мышечной деятельности, при эмоциях (страхе, возбуждении и др.). Сальные железы - это разветвленные альвеолярные железы, протоки которых открываются в волосяные мешочки. Сальные железы выделяют кожное сало на поверхность волоса и эпидермиса кожи, предохраняя их от высыхания. Кроме того, секрет сальных желез обеспечивает непроницаемость кожи для воды, различных химических веществ и микроорганизмов, придает ей эластичность, сохраняет целостность эпидермиса и благодаря кислой реакции губительно действует на микробов. Молочные, или грудные, железы являются парными образованиями, хорошо развитыми у женщин и слабо у мужчин. Грудная железа женщины состоит из 1520 отдельных долек, каждая из которых представляет собой видоизмененную потовую железу. Выводные протоки этих долек открываются в области соска. У женщин молочная железа увеличивается с начала полового созревания и наибольшего развития достигает к моменту родов в связи с функцией лактации (отделения молока). В коже расположены нервные окончания - рецепторы. Рецепторы кожи - это периферические концы осязательного, температурного и болевого анализаторов. Рецепторы осязательного, или тактильного, анализатора встречаются в виде простых осязательных клеток (неосумкованных образований) и в виде более сложно устроенных осязательных телец (осумкованных многоклеточных образований). В коже человека насчитывается более 500 тыс. осязательных рецепторов. 216 Различные участки кожи обладают различной тактильной чувствительностью. Наибольшей чувствительностью к прикосновению и давлению обладают кончики пальцев, слизистая оболочка губ, кожа носа, а наименьшей - кожа спины и живота. Раздражителями для осязательных рецепторов служат твердые, жидкие и газообразные тела. Спортсмен получает ощущение от соприкосновения рук с мячом, копьем, ядром, ракеткой, перекладиной, гимнастическими кольцами, от соприкосновения ног с землей при беге и прыжках, от соприкосновения кожи тела с водой при плавании и прыжках в воду, от контакта тела с воздушной средой во время скоростного спуска на лыжах, в водно-моторном, мотоциклетном, автомобильном спорте. При изменении положения частей тела относительно друг друга происходит растяжение или сжатие кожи и как следствие - раздражение осязательных рецепторов. При восприятии движения тела осязательные ощущения дополняют ощущения, получаемые от мышечно-двигательного анализатора. Таким образом, тактильные ощущения являются дополнительным источником восприятия пространства. Возбуждения от осязательных рецепторов по волокнам спинноталамического (спинно-бугорного) пути передаются в кору головного мозга, в заднюю центральную извилину. Рецепторы температурной чувствительности, или терморецепторы, как и осязательные рецепторы, распределены по всему телу. Раздражителями являются тепло и холод, но на них реагируют разные нервные окончания. На коже имеется около 30 000 тепловых точек и около 250 000 холодовых. Наиболее чувствительными к различению температурных раздражений являются кожа лица и живота. Раздражения терморецепторов по волокнам спинноталамического пути передаются в кору головного мозга, в постцентральную извилину. Температура тела у спортсмена изменяется как при интенсивных движениях (различные виды бега, велосипедный спорт, лыжные гонки и т. п.), так и при изменениях температуры кожи при стремительных перемещениях тела: при скоростном спуске на лыжах, прыжках с трамплина, в мотоциклетном спорте и т. д. Температурные ощущения являются частью восприятия структуры движений. Болевые рецепторы - это специальные свободные нервные окончания, которые находятся не только в коже, но и в мышцах, костях и внутренних органах. На поверхности кожи имеется около 1 млн. болевых рецепторов. На 1 см2 поверхности кожи приходится около 100 болевых точек. 217 Болевые рецепторы при известной силе раздражения дают чувство боли. Боль может возникнуть от воздействия давления, тепла, холода, электрического тока, чрезмерного сокращения или растяжения мышцы и т. д. Болевые ощущения может испытывать спортсмен при поднятии максимального веса, при максимальных усилиях в борьбе, боксе, акробатике и других видах спорта. У боксеров с большим спортивным стажем отмечается снижение болевой чувствительности. ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ Основные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. 6. Гипофиз. Шишковидная железа. Щитовидная железа Надпочечники. Околощитовидная железы. Вилочковая железа. Органы (железы) внутренней секреции вместе с нервной системой осуществляют в организме человека регуляцию всех жизненных функций благодаря тому, что выделяют высокоактивные химические вещества - гормоны (гормео - возбуждаю), которые поступают в кровь, лимфу, тканевую жидкость и через нервную систему оказывают влияние на рост и развитие отдельных органов, а также на обмен веществ. Между органами внутренней секреции и нервной системой существует теснейшая взаимосвязь: нервная система регулирует образование гормонов, гормоны действуют на нервные окончания и нервные центры. Органы (железы) внутренней секреции развиваются из элементов всех трех зародышевых листков - эктодермы, энтодермы и мезодермы. Несмотря на то что органы внутренней секреции имеют различное происхождение и строение, они объединяются функционально в единую систему, так как изменение функции одной железы часто приводит к изменению функции и других желез. Железы внутренней секреции характеризуются тем, что не имеют выводных протоков. Они очень небольших размеров. Вес самой крупной из желез - щитовидной всего 30-60 г. Железы внутренней секреции обильно снабжаются кровью, имеют хорошо выраженную сеть капилляров, которые по своему ходу образуют расширения, в связи с чем ток крови в них замедляется и улучшается обмен веществ между кровью и тканью железы. Особенности кровоснабжения и иннервации органов внутренней секреции обеспечивают быстрое поступление гормонов в кровь или лимфу и распространение в организме. 218 Следует подчеркнуть, что гормоны обладают специфичностью действия, оказывая влияние лишь на определенные органы и определенные функции; имеют высокую биологическую активность (1 г адреналина - гормона надпочечника - усиливает деятельность 10 млн. изолированных сердец лягушек); характеризуются дистантностью действия, т. е. оказывают влияние не на органы, в которых они вырабатываются, а на органы, расположенные вдали от них. Небольшой размер молекул гормонов обеспечивает большую скорость проникновения их через живые мембраны - оболочки клеток, эндотелий капилляров. Гормоны быстро разрушаются, поэтому не могут оказывать кумулятивного действия. Большая часть гормонов не имеет видовой специфичности, т. е. человек может применять гормоны от животных. Гормоны не оказывают влияния на ход химических процессов в бесклеточной среде, а действуют лишь на процессы, происходящие в клетках и их структурах. Высшим регулирующим центром выделения гормонов являются подбугорная область и кора головного мозга. В жизнедеятельности спортсменов органы внутренней секреции играют очень важную роль. Они способствуют созданию той высокой работоспособности, которая дает возможность установить, казалось бы, недоступные человеку рекорды; обеспечивают мобилизацию имеющихся в организме ресурсов, когда необходимо повысить специфические функции, особенно в условиях соревнования; повышают устойчивость организма к неблагоприятным, экстремальным воздействиям среды - гипоксии, действию радиации и др. К органам внутренней секреции относятся: гипофиз, шишковидное тело, щитовидная железа, околощитовидные железы, вилочковая железа, надпочечники, поджелудочная железа и половые железы (рис. 70). 219 Рис. 70. Органы внутренней секреции. 1 - мозг; 2 - гипофиз; 3 - мозолистое тело; 4 шишковидное тело; 5 - гипофиз; 6 - околощитовидные железы; 7 - левая доля 220 щитовидной железы; 8 - правая доля щитовидной железы; 9 - перешеек; 10 вилочковая железа; 11 - надпочечник Гипофиз расположен в турецком седле клиновидной кости и воронкой, связан с подбугорной областью. Весит гипофиз всего 0,5 г. Он имеет три доли: переднюю, промежуточную и заднюю. Передняя и промежуточная доли закладываются уже на 1-м месяце эмбрионального периода, а задняя доля - к концу внутриутробной жизни. К началу половой зрелости вес гипофиза увеличивается почти вдвое. Развитие железы происходит до 30 - 40 лет, после чего вес ее уменьшается и наступают изменения в клетках. В гипофизе вырабатывается более 22 гормонов. Передняя доля синтезирует гормон, регулирующий рост человека. Если недостаточная функция железы отмечается до окончания роста костей в длину, то следствием будет карликовый рост при сохранении пропорциональности частей тела, присущих человеку. При усиленной функции железы развивается гигантизм - чрезмерный рост тела в длину (до 2,5 и более метров). Если повышенная функция железы отмечается после окончания роста тела, то увеличиваются размеры отдельных частей скелета (челюсти, пальцев, кисти, стопы) - развивается акромегалия. Передняя доля гипофиза выделяет еще гормоны, стимулирующие функцию щитовидной железы, надпочечников и половых желез, в связи с чем гипофиз называют центром эндокринного аппарата. Промежуточная доля вырабатывает гормон, регулирующий пигментацию кожи, а задняя доля - гормон, усиливающий тонус гладких мышц (мочевого пузыря, матки), повышающий кровяное давление, регулирующий водный и жировой обмен. При недостаточном количестве этого гормона может возникать несахарное мочеизнурение (обильно выделяемая моча до 10 литров в сутки - не содержит сахара, имеет низкий удельный вес). Шишковидное тело расположено между верхними холмиками крыши среднего мозга. Весит оно всего 0,2 г. Закладывается шишковидное тело на 5-й неделе внутриутробного периода в виде небольшой извилины мозга, в которую затем прорастают кровеносные сосуды. Внутри железы формируются трубочки, выстланные цилиндрическим эпителием, которые обрастают в последующем соединительной тканью. Железа приобретает дольчатое строение. Заканчивается развитие шишковидного тела к 7-10 годам, после чего его железистые клетки замещаются соединительной тканью, в которой откладывается известь (песок). У взрослых почти вся железа состоит из соединительной ткани с отложившимися в ней солями. Шишковидное тело синтезирует гормон, активизирующий деятельность пигментых клеток кожи. В последнее время из железы выделен гормон, который вызывает задержку полового развития. При прекращении образования этого гормона наступает раннее половое созревание (в 8-10 лет). Секреция гормона изменяется в зависимости от пребывания на свету или в темноте (под влиянием освещения образование гормона уменьшается). Поскольку цикл биохимических процессов в шишковидном теле отражает смену дня и ночи, его называют "биологическими часами" организма. 221 Щитовидная железа появляется к концу 1-го месяца эмбрионального развития в виде выпячивания из эпителия головной части кишки, который дает начало ее железистым элементам, образующим пузырьки различного размера. Формирование этих пузырьков начинается со 2-й половины эмбригеноза, продолжаясь и после рождения. К концу 1-го года жизни вес железы удваивается, а к 20 годам увеличивается в 20 раз. Наиболее интенсивный рост ее отмечается в период полового созревания. После 60 - 70 лет размеры и вес ее элементов уменьшаются. Расположена железа на передней поверхности шеи, весит 30 - 40 г, имеет две доли - правую и левую, соединенные между собой перешейком. От перешейка вверх отходит пирамидальный отросток, который непостоянен. Верхушки долей доходят до середины щитовидного хряща, нижняя часть - до 5 - 6-го кольца трахеи, перешеек железы прилежит ко 2 - 4-му кольцу трахеи. Снаружи железа покрыта соединительнотканной оболочкой - капсулой. От нее внутрь отходят перегородки, разделяющие железу на дольки. Дольки состоят из пузырьков - фолликулов, стенка которых покрыта кубическим эпителием. Пузырьки заполнены коллоидом, содержащим гормон. В молекуле гормона до 65% йода. Гормон щитовидной железы усиливает обмен веществ в тканях, преимущественно азотистый, ускоряет процессы окисления, стимулирует рост костей (ускоряет процессы окостенения эпифизарных хрящей), повышает возбудимость нервной системы. Пониженная функция железы в детском возрасте вызывает задержку роста, неравномерность роста отдельных частей тела, что приводит к нарушению пропорций тела и задержке полового созревания. У взрослых пониженная функция щитовидной железы приводит к понижению обмена веществ (до 4050%), снижению температуры тела, отечности кожи, уменьшению количества эритроцитов, замедленной работе сердца, медлительности речи. При отсутствии йода в питьевой воде может наступать так называемый эндемический зоб, сопровождающийся уменьшением активной части железы и разрастанием соединительной ткани. При гиперфункции щитовидной железы развивается Базедова болезнь, сопровождающаяся усиленным обменом веществ, исхуданием, учащением деятельности сердца, повышением кровяного давления, быстрой утомляемостью. Околощитовидные железы развиваются в конце 3-й или начале 4-й недели внутриутробной жизни в виде тонких тяжей клеток, которые затем окружаются соединительной тканью. Полная дифференциация клеток железы наступает после рождения. Их четыре. Расположены они в толще щитовидной железы, на задней поверхности ее долей, по две с каждой стороны. Вес их 0,05 - 0,1 г. Каждая 222 околощитовидная железа одета капсулой, внутри имеет тяжи из эпителиальных клеток, которые очень разнообразны по форме. Основные из них называются главными. Они имеют цитоплазму, не содержащую зернистости. У детей эти клетки составляют основную массу железы. С возрастом клетки изменяют форму, размеры и строение. Гормон околощитовидных желез регулируют обмен кальция и фосфора в крови, а также обладает антитоксическим свойством. Уменьшение количества гормона нарушает равновесие ионов кальция и калия, в связи с чем повышается возбудимость нервной системы, возникают судороги - спазматическое сокращение мышц, которое может привести к смерти. При гиперфункции железы содержание кальция в крови увеличивается, а в костях уменьшается, кости теряют способность усваивать его, становятся менее плотными. Вместе с этим отмечается расстройство сердечной деятельности, снижается сила мышц, появляется апатия ко всему окружающему. Вилочковая железа расположена позади рукоятки грудины. Верхняя ее граница у детей находится на 1,0-1,5 см выше грудины, нижняя - на уровне 3-4-го ребра. Вес железы у новорожденных 12-15 г, к периоду половой зрелости он достигает 35-40 г, к старости вновь уменьшается до 15 г, а иногда железа совершенно исчезает, замещаясь жировой тканью. Состоит вилочковая железа из двух долей, расходящихся книзу наподобие вилки. Снаружи железа покрыта оболочкой, прослойки которой проникают внутрь железы, разделяя ее на дольки. Каждая долька имеет мозговое вещество и корковое вещество. Оба вещества состоят из эпителиальных железистых клеток и лимфоидной ткани. Гормон вилочковой железы участвует в обезвреживании ядовитых веществ, попадающих в организм, способствует росту тела в длину, совершенствованию приспособительных реакций организма, выработке защитных тел, активизирует лимфоциты. Это своеобразный "страж" организма, который в особо неблагоприятных условиях мобилизует его защитные силы. Надпочечник расположен на верхнем полюсе почки. Вес его составляет от 4,0 до 20,0 г. Наибольший относительный вес надпочечника у новорожденных, по размерам он почти равен почке, а по весу составляет 1/3 или 1/4 ее часть, тогда как у взрослых 1/20 часть. Снаружи надпочечник покрыт соединительнотканной оболочкой - капсулой. Он имеет два слоя: корковый (кора надпочечника) и мозговой, которые по происхождению, по строению и по функции различны. Корковое вещество надпочечника, развившееся из эпителия вторичной полости тела - мезотелия, состоит из клеток неодинаковых формы и строения, содержащих пигмент (красящее вещество) и зерна жироподобных веществ (липидов). Мозговое вещество имеет темно-бурый цвет, содержит клетки, интенсивно окрашивающиеся солями хрома (хромафинные клетки), и нервные клетки симпатической системы. Корковое вещество надпочечника закладывается на 2-м месяце внутриутробной жизни, затем в этот зачаток врастают клетки 223 симпатической системы, которые сосредоточиваются преимущественно в его середине и образуют мозговое вещество. Процесс формирования мозгового вещества заканчивается лишь после рождения, к 11 - 14 годам. Перед началом полового созревания отмечается усиленное его развитие. Железистых элементов в надпочечниках детей больше, а соединительнотканных прослоек меньше, чем у взрослых. С возрастом ткань надпочечников становится более плотной, количество клеточной массы в мозговом слое уменьшается, а в корковом увеличивается. Гормонов коры надпочечника - кортикостероидов (кортикостерон и гидрокортизон) - очень много (более 40). Они способствуют восстановлению организма после утомления, обезвреживанию ядовитых веществ, попавших в организм, повышают работоспособность мышц, принимают участие в реакциях приспособления организма к неблагоприятным факторам внешней среды (к холоду, радиации, голоданию, гипоксии и др.). Мозговое вещество надпочечников вырабатывает гормон адреналин (хорошо изучен и синтезирован), который поддерживает тонус симпатической нервной системы. Он резко усиливает обмен веществ, повышает окислительные процессы, увеличивает расщепление гликогена в печени и мышцах, усиливает и учащает деятельность сердца, повышает кровяное давление, тормозит двигательную деятельность желудка и кишечника. В малых дозах адреналин возбуждает умственную деятельность, в больших дозах - тормозит ее. Установлена очень тесная связь гормонов надпочечника с гипофизом. Адреналин усиливает секрецию гормона гипофиза, регулирующего секрецию гормонов коры надпочечника, при этом увеличивается поступление в кровь гормонов, активизирующих обмен веществ, что приводит к повышению работоспособности мышц и к снижению утомляемости. Секреция адреналина может усиливаться при эмоциях, что очень важно в спорте, поскольку способствует состоянию готовности организма к деятельности. Анатомическая характеристика движений спортсмена Основные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Сила тяжести, сила реакции опоры, сила сопротивления среды, сила инерции. Классификация движений. Ходьба. Бег. Прыжок в длину с места. Вращательные движения. Сальто назад с места 224 Каждое активное движение человека есть результат взаимодействия внешних и внутренних сил. Если силы, действующие на тело человека, взаимно уравновешиваются, возникает определенное положение тела, если же эти силы не уравновешены, тело или его части перемещаются по направлению равнодействующей большей силы - происходит движение. Из внешних сил наибольшее значение при движениях имеют: сила тяжести, сила реакции опоры, сила сопротивления среды и сила инерции. Из внутренних активных сил преимущественную роль играет напряжение мышц. Точкой приложения всех внешних сил является о.ц.т. тела, перемещение которого в определенной мере может характеризовать движение тела в целом. Сила тяжести при перемещениях тела вниз способствует движению, при перемещениях тела вверх тормозит его, при перемещениях в горизонтальной плоскости остается нейтральной. Сила сопротивления среды обычно тормозит движение. Величина ее зависит от плотности среды, величины лобовой поверхности и обтекаемости форм движущегося тела. Особенно большое значение эта сила имеет в скоростном беге, езде на велосипеде, прыжках на лыжах с трамплина и т. п. Сила реакции опоры по величине и по направлению неодинакова и зависит от веса тела, скорости движения и характера работы мышц. Сила инерции, которую необходимо преодолеть для создания движения или погасить при торможении, остановке его, имеет значение не только для действия мышц, но и оказывает влияние на форму движения. Например, при поступательных движениях нижней конечности (удар по мячу) дистальные ее звенья движутся с меньшей скоростью в связи с большим моментом инерции, а проксимальные - с большей. Мышечная сила расходуется на преодоление внешних сил и обеспечение движения. Движения человека, как и положения, в которых он может находиться, очень разнообразны. Они классифицируются по различным признакам (см. стр. 216). Простые движения - это движения отдельных частей тела в одном суставе, вокруг одной оси вращения. Сложные движения - это движения целостных кинематических цепей (верхних конечностей или нижних конечностей), происходящие одновременно в нескольких суставах, вокруг нескольких осей вращения, или движения всего тела. Симметричные движения - это движения, при которых правая и левая половины тела выполняют одновременно или разновременно одни и те же действия (ходьба, прыжок). При асимметричных движениях обе половины тела выполняют разные действия (метания, толкания). 225 Цикличные движения - это движения, которые состоят из периодически повторяющихся друг за другом движений в одной и той же последовательности (ходьба, бег, стильное плавание и др.). Ацикличные движения представляют собой один законченный сложный двигательный акт, в котором нет периодически повторяющихся циклов движений. К движениям без перемены места можно отнести сгибание рук в упоре, подтягивание в висе, поднимание тяжестей, удары и др. Эти движения могут изменять либо только позу человека, либо и позу, и положение тела( переход из положения лежа в положение сидя). Движения, происходящие с переменой места, называются локомоторными. Поступательные движения - это те, при которых точки тела описывают параллельные друг другу линии. При вращательных движениях точки тела описывают параллельные дуги вокруг закрепленной (обороты, качи, махи на перекладине, брусьях, коне с ручками и др.) или свободной (сальто, пируэты, "волчок") оси вращения. Примером движений, связанных с отталкиванием от твердой опоры, являются ходьба, бег, прыжок, сальто и др., с отталкиванием от воды - плавание, гребля. К движениям, совершающимся по способу притягивания, относятся подтягивание, лазание по канату, шесту с помощью рук; к движениям, происходящим по комбинированному способу с участием и рук и ног, - лазание. Классификация движений При всех локомоторных движениях эффективность их во многом определяется массой (весом) взаимодействующих тел. Тело с меньшей массой будет обладать 226 большей скоростью и большим запасом энергии. Поэтому бегуну на средние и длинные дистанции, прыгуну в высоту важно иметь небольшую массу тела, а метателю тяжелых снарядов (молота, ядра), чтобы придать большую скорость снаряду, а не своему телу, - значительную массу (Д. А. Семенов, 1963 г.). Поскольку простые движения были рассмотрены при изучении соединений костей и мышц, в данном разделе проводится анатомический анализ сложных движений: в качестве примера цикличных движений - ходьба и бег, ацикличных прыжок в длину с места, вращательных - сальто назад. ХОДЬБА Ходьба - это сложное, локомоторное, симметричное, цикличное движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности и перемещением его в пространстве. При ходьбе тело никогда не теряет связи с опорной поверхностью. Опора происходит то на одну ногу (одноопорный период), то на обе ноги (двуопорный период). Циклом движений при ходьбе является двойной шаг, который состоит из двух одиночных шагов - одного, произведенного одной ногой, и другого, произведенного другой ногой. Каждый одиночный шаг, в свою очередь, состоит из двух простых шагов заднего и переднего. Задний шаг - это та часть одиночного шага, при которой нога находится сзади фронтальной плоскости, проходящей через туловище, а передний шаг - это та часть, при которой нога находится впереди фронтальной плоскости. Границей между задним и передним шагом является момент вертикали. Если из положения "стойка ноги имеете" вынести вперед левую ногу, будет сделан простой передний шаг, при этом левая нога будет находиться спереди туловища, а правая сзади (двухопорный период). Если затем правую ногу поставить впереди левой, будет сделан одиночный шаг, в котором можно выделить двухопорный период, задний шаг, период вертикали и передний шаг. Два таких одиночных шага( один, сделанный левой другой - правой ногой) и составляют двойной шаг. Таким образом, двойной шаг состоит из двух одиночных или четырех простых шагов. Но поскольку во время ходьбы происходит "наложение" одного шага на другой (заднего на передний), то по пройденному расстоянию двойной шаг состоит из трех простых шагов. Двойной шаг - сложное движение, поэтому для удобства анализа его целесообразно разделить на отдельные фазы, - менее сложные движения. Двойной шаг состоит из шести фаз, три из них относятся к опорной ноге, три - к свободной: 227 Эти шесть фаз двойного шага относятся к одной какой-либо ноге, так как каждая нога в цикле движений при ходьбе (двойном шаге) бывает то опорной, то свободной, повторяя последовательно аналогичные движения (рис. 71). 228 Рис. 71. Фазы ходьбы: 1, 2, 8, 9, 12 - периоды двойной опоры; 3, 4, 5, 6, 7 - периоды одинарной опоры на правой ноге; 10, 11 - периоды одинарной опоры на левой ноге; 5, 11 - момент вертикали (по М. Ф. Иваницкому) Ходьба, как и любое другое движение, происходит в результате взаимодействия внешних и внутренних сил. Взаимодействие силы тяжести и силы реакции опоры различно в этом движении в зависимости от его фаз. Сила тяжести действует на протяжении всего цикла движения, а сила реакции опоры лишь в фазе опорной ноги. В первой фазе - фазе переднего шага опорной ноги, 229 когда тело соприкасается пяткой с опорной поверхностью, - действие силы тяжести направлено вниз-вперед, а силы реакции опоры - вверх-назад. Силу реакции опоры можно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие. Вертикальная составляющая направлена вверх и противодействует силе тяжести. Если эта составляющая больше силы тяжести, то тело испытывает толчок, направленный вверх, если меньше, то тело, а следовательно и о.ц.т. тела, опускается. Уменьшение толчков, плавность движений при ходьбе достигается использованием амортизационных свойств нижней конечности (приземление на несколько согнутую ногу), мышц-антагонистов и силы инерции. Горизонтальная составляющая силы реакции опоры в первой фазе опорной ноги направлена назад и несколько уменьшает скорость движения тела. В фазе заднего шага опорной ноги она направлена вперед и способствует увеличению скорости движения, достигая максимума при толчке. Сила реакции опоры передается на о, ц. т. тела, который испытывает колебания в трех плоскостях: вверх-вниз, в стороны и вперед. Наиболее высокое положение о.ц.т. тела занимает в момент вертикали опорной ноги, наиболее низкое - в период двойной опоры. Вертикальные колебания о.ц.т. тела при ходьбе могут достигать 4-6 см, причем чем больше выпрямлена опорная нога, тем колебания о.ц.т. тела больше. Поскольку стопы при ходьбе несколько развернуты кнаружи, сила реакции опоры направлена не строго в передне-заднем направлении и о. ц. т. тела с переносом тяжести тела на опорную ногу перемещается то вправо, то влево. При выносе ноги вперед (в 1-ю фазу опорной ноги) о. ц. т. тела несколько смещается вперед. Скорость движения о. ц. т. тела при ходьбе неодинакова: в фазе переднего шага опорной ноги она несколько уменьшается, а в фазе заднего шага увеличивается. Площадь опоры при ходьбе изменяется. В период одиночной опоры она наименьшая и соответствует площади одной стопы, в двухопорный период наибольшая и представлена площадью опорных поверхностей стоп и площадью пространства между ними. Опорная поверхность при ходьбе должна обладать определенной плотностью и шероховатостью. Так, ходьба по рыхлому снегу затруднена из-за невысокой плотности, а ходьба по льду - из-за незначительного трения. Тело при ходьбе находится в состоянии неустойчивого равновесия. Степень устойчивости в зависимости от величины площади опоры и высоты расположения о. ц. т. тела различна. В период одинарной опоры она невелика (площадь опоры меньше, и о. ц. т. тела расположен выше), в период двойной опоры значительно больше (о. ц. т. тела ниже, и площадь опоры больше). Различия в направлении, величине и взаимодействии внешних сил в отдельные фазы ходьбы обусловливают и неодинаковое функционирование опорно230 двигательного аппарата. Следует заметить, что при ходьбе в работе участвуют почти все мышцы тела человека, но больше других - мышцы нижних конечностей. Для установления особенностей работы двигательного аппарата при ходьбе проводят анализ одного цикла. Вначале рассматривается работа органов движения: нижних конечностей, затем туловища и, наконец, верхних конечностей. Работа мышц опорной ноги. Во всех фазах опорного периода нижняя конечность выполняет функции амортизатора, опоры всего тела и обеспечивает отталкивание. Соответственно последовательность включения мышц и их напряжение будут различными в отдельные фазы этого периода. В первую фазу, когда необходимо обеспечить амортизацию и фиксацию звеньев нижней конечности, наиболее напряженными оказываются мышцы передней поверхности голени (разгибатели стопы и пальцев), которые выполняют уступающую работу, способствуя плавному опусканию стопы, и малоберцовые мышцы, которые вместе с передней большеберцовой мышцей увеличивают поперечный свод стопы. Несколько согнутое положение ноги в коленном суставе удерживается сокращением мышц задней поверхности бедра, а в тазобедренном суставе - мышц передней поверхности бедра (четыреглавой мышцы бедра, портняжной и других мышц, осуществляющих сгибание бедра). Однако напряжение последних невелико. К концу первой фазы усиливается напряжение задней группы мышц голени, мышц передней поверхности бедра и мышц, окружающих тазобедренный сустав (рис. 72). 231 Рис. 72. Напряжение мышц при ходьбе: черный цвет - максимальное напряжение; 232 двойной штрих - сильное напряжение; одинарный штрих - среднее напряжение; точки - слабое напряжение; белый цвет - расслабленное состояние; 1 - прямая мышца живота; 2 - прямая мышца бедра; 3 - передняя большеберцовая мышца; 4 длинная малоберцовая мышца; 5 - икроножная мышца; 6 - полусухо-жильная мышца; 7 - двуглавая мышца бедра; 8 - большая ягодичная мышца; 9 - мышцанапрягатель широкой фасции; 10 - средняя ягодичная мышца; 11 - мышца, выпрямляющая туловище В момент вертикали особенность работы мышц состоит в том, что кроме мышц, фиксирующих голено-стопный, коленный и тазобедренный суставы, напрягаются мышцы, отводящие бедро, которые, работая при дистальной опоре, препятствуют наклону таза в сторону свободной ноги (вокруг передне-задней оси). В фазе заднего шага опорной ноги в наибольшей мере напрягаются мышцысгибатели стопы (мышцы задней поверхности голени), разгибатели голени (в основном бедренные головки четырехглавой мышцы бедра) и разгибатели бедра (главным образом большая ягодичная мышца). Работа мышц свободной ноги. После толчка свободная нога переносится вперед в согнутом положении для уменьшения момента инерции. Поэтому в четвертой фазе - заднем шаге свободной ноги - сокращаются мышцы-сгибатели в коленном суставе (в основном мышцы задней поверхности бедра). В пятой фазе момент вертикали свободной ноги - происходит сокращение мышц-разгибателей стопы, уменьшающих возможность соприкосновения ее с опорной поверхностью, и сгибателей бедра, способствующих переносу ноги вперед. В шестой фазе к указанным мышцам присоединяется четырехглавая мышца бедра. Ее специфическая так называемая "баллистическая" работа - быстрое сокращение мышцы, сменяющееся столь же быстрым их расслаблением, - обусловливает движение голени вперед по инерции. Работа мышц туловища. Во время ходьбы движения туловища происходят вокруг трех осей вращения - поперечной, передне-задней и вертикальной. Этим объясняется своеобразие в напряжении отдельных групп мышц. В первой фазе опорной ноги (передний шаг) туловище под влиянием действующих сил несколько наклоняется вперед. Для удержания его напрягаются мышцы задней поверхности туловища (разгибатели). В фазе заднего шага опорной ноги для предотвращения падения тела назад напрягаются мышцы передней поверхности туловища (сгибатели), преимущественно мышцы живота. Они напряжены и в первой фазе свободной ноги. Сокращаясь при верхней опоре, они фиксируют таз и создают опору для выноса вперед маховой ноги. В момент вертикали опорной ноги происходят наклоны туловища в сторону. При этом мышцы туловища, сокращаясь, закрепляют его к нижней конечности, а напряжение мышцы, выпрямляющей позвоночник, на противоположной стороне (на стороне свободной ноги) препятствует опусканию таза и уменьшает наклон туловища в сторону опорной ноги. 233 В наибольшей мере выражены повороты туловища - скручивание. При выносе вперед свободной ноги (передний шаг) туловище вместе с тазом поворачивается вокруг вертикальной оси в сторону опорной ноги. При этом напрягаются внутренняя косая мышца живота с той стороны, в которую поворачивается туловище, а также наружная косая мышца живота, поперечно-остистая (особенно подвздошно-реберная), подвздошно-поясничная и другие - с противоположной стороны. Голова при ходьбе держится прямо. Этому способствуют мышцы, расположенные в верхнем отделе задней поверхности туловища (трапециевидная, пластырная и др.). Работа мышц верхних конечностей. Большое значение при ходьбе имеет согласованное движение верхних и нижних конечностей, так называемая "перекрестная координация", при которой вынос вперед правой ноги сочетается с выносом вперед левой руки, и наоборот. Перекрестная координация уменьшает вращательные движения туловища. Движения рук при обычной ходьбе не требуют больших усилий. Движение руки вперед происходит благодаря напряжению мышц, расположенных спереди плечевого сустава (большой грудной, передней части дельтовидной мышцы и клювовидно-плечевой), движение назад обусловлено мышцами, находящимися на задней поверхности плечевого сустава, - задней частью дельтовидной мышцы, широчайшей мышцей спины и длинной головкой трехглавой мышцы плеча. Для этих движений может быть достаточно поочередного сокращения передней и задней частей дельтовидной мышцы. Небольшие сгибания и разгибания в локтевом суставе происходят при сокращении двуглавой мышцы плеча и плечевой мышцы (движение вперед), а также трехглавой мышцы плеча (движение назад). Работа мышц верхних и нижних конечностей при ходьбе носит преимущественно динамический характер, наибольшая нагрузка падает на мощные мышечные группы. Чередование фаз напряжения и расслабления мышц длительное время не вызывает утомления. Ходьба - прекрасное средство для развития двигательного аппарата, поскольку частоту и длину шагов, а также темп ходьбы легко регулировать. Она оказывает влияние почти на все мышцы человека и на все системы органов. БЕГ Бег - это сложное, локомоторное, цикличное движение, связанное, как и ходьба, с отталкиванием тела от опоры и быстрым перемещением его в пространстве. Между бегом и ходьбой имеются как черты сходства, так и черты различия. 234 При беге, как и при ходьбе, те же действующие силы, тот же цикл движений, те же фазы движения, такая же перекрестная координация, те же мышечные группы, участвующие в работе. Основное отличие бега от ходьбы состоит в том, что при беге отсутствует период двойной опоры, тело в опорные периоды опирается поочередно то на одну, то на другую ногу (рис. 73). 235 Рис. 73. Фазы бега: 1.5, 6, 11, 12 - периоды полета в воздухе; 2, 3, 4 - периоды опоры на левой ноге; 7, 8, 9, 10 - периоды опоры на правой ноге Период двойной опоры заменяется в беге периодом полета, когда тело не имеет соприкосновения с опорной поверхностью. Сила тяжести действует на протяжении всех фаз бега, сила реакции опоры - только в опорные периоды. При ходьбе сила сопротивления среды может не приниматься в расчет, тогда как во время бега она увеличивается по мере увеличения его скорости. 236 Требования к трению между опорной поверхностью и подошвой в беге выше, чем в ходьбе, поскольку должен быть обеспечен более сильный толчок. В связи с тем что изменить опорную поверхность трудно, применяют соответствующую обувь. Отталкивание при беге производится не только с большей силой, но и под более острым углом. Величина и направление силы реакции опоры при беге несколько иные, чем при ходьбе (рис. 74). Рис. 74. Направление действующих сил при беге: I - горизонтальная составляющая, II - вертикальная составляющая Если при беге задний толчок (отталкивание) более сильный, чем при ходьбе, то передний, наоборот, менее сильный, отсюда и противоотдача, снижающая скорость перемещения о. ц. т. тела, значительно меньше. Постановка ноги под большим углом к опорной поверхности и ближе к о. ц. т. тела уменьшает горизонтальную составляющую силы реакции опоры при переднем толчке, в меньшей мере замедляя бег. Сила инерции при беге больше, чем при ходьбе, что оказывает влияние на траекторию о.ц.т. тела. Он испытывает вертикальные колебания и фронтальные. Наиболее высокое положение о. ц. т. тела занимает в фазе полета, наиболее низкое - в момент вертикали. При этом размах его колебаний вверх и вниз больше, чем при ходьбе, и достигает 10 - 12 см (Н. А. Бернштейн), тогда как перемещения в сторону менее выражены в связи с особенностью постановки стоп. Стопы располагаются при беге ближе к средней линии, более прямо, без разведения носков в стороны, что не только уменьшает боковые колебания о. ц. т. тела, но и позволяет значительно лучше использовать стопу как рычаг при отталкивании. Наклон туловища при беге зависит от скорости бега. Сильный наклон туловища способствует лучшему отталкиванию, но затрудняет вынос маховой ноги вперед; отклонение туловища назад облегчает вынос ноги вперед, но 237 увеличивает угол отталкивания, уменьшая горизонтальную составляющую силы реакции опоры. В беге на короткие дистанции угол наклона туловища больше (55-60°), чем в беге на средние и длинные дистанции соответственно 70-75, 7580°), отсюда и вертикаль о.ц.т. тела больше выносится за передний край площади опоры. Приземление при беге может быть на пятку, на передний отдел стопы или на наружный край ее. Приземление на пятку требует меньшего напряжения мышц, но уменьшает рессорные свойства нижней конечности и увеличивает противоотдачу. Когда стопа ставится на переднюю часть или на наружный край, рессорные свойства нижней конечности используются в большей мере, а мышцысгибатели стопы в связи с наклоном голени вперед растягиваются, подготавливаясь к последующему сокращению. Считают, что чем дальше от о.ц.т. тела ставится стопа, тем более вероятно приземление с пятки, чем ближе к о.ц.т. тела, тем вероятнее приземление на передний отдел стопы. Связано это и с наклоном туловища: при сильном наклоне (а также при увеличении скорости бега) стопа ставится на передний отдел, или наружный край, при малом наклоне - на пятку. Перекрестная координация при беге выражена резче, чем при ходьбе. Руки движутся вперед и назад с большим размахом, для уменьшения момента инерции они согнуты в локтевых суставах, что увеличивает нагрузку на мышцы верхней конечности. Чтобы удержать туловище, напряжение мышц-разгибателей позвоночника также усиливается. Особенно велика нагрузка на мышцы нижней конечности, которые обеспечивают более сильный, чем при ходьбе, толчок, удерживают ногу в более согнутом положении при переносе ее вперед, выполняют уступающую работу при приземлении, способствуя амортизации толчка (рис. 75). 238 Рис. 75. Напряжение мышц нижних конечностей при беге Особенности механизма внешнего дыхания зависят от скорости бега. При беге на короткие дистанции дыхание несколько задерживается, на средние и длинные дистанции - учащается. Дыхание осуществляется преимущественно за счет экскурсии грудной клетки. Напряжение мышц живота во всех фазах бега не дает возможности использовать в достаточной мере диафрагмальное дыхание. Бег способствует развитию всего двигательного аппарата, но особенно мышц нижних конечностей, а также улучшению дыхания и кровообращения. ПРЫЖОК В ДЛИНУ С МЕСТА Прыжок в длину с места - это сложное, локомоторное, ацикличное, симметричное движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности, подбрасыванием его вверх и последующим приземлением. Этот вид прыжка наиболее прост для анатомического анализа, хотя он и является основным, а все другие (с разбегу, тройной) - его разновидностями. Прыжок в длину с места имеет четыре фазы: первая - подготовительная, вторая - толчок, третья - полет и четвертая - приземление (рис. 76). 239 Рис. 76. Фазы прыжка в длину с места: 1 - подготовительная фаза, 2, 3, 4, 5, 6 толчок, 7, 8, 9, 10 - полет, 11, 12 - приземление Движения при прыжке обусловлены взаимодействием внешних и внутренних сил. Из внешних сил наибольшее значение имеют сила тяжести и сила реакции опоры, причем сила тяжести действует на протяжении всех фаз движения, а сила реакции опоры только в первой, второй и четвертой фазах. О.ц.т. тела при данном виде прыжка описывает параболу, траектория которой представляет собой равнодействующую двух сил: силы толчка и силы тяжести тела. 240 Сила толчка при прыжке в длину с места должна быть направлена примерно под углом 45° к горизонту (соответственно теоретическим расчетам в механике, так как движение тела в фазе свободного полета при прыжках можно рассматривать как движение любого тела, подброшенного под углом к горизонту). Площадь опоры в разных фазах прыжка изменяется: в подготовительной фазе она наибольшая, так как образована площадью подошвенной поверхности стоп и площадью пространства, расположенного между ними; к концу фазы толчка площадь опоры уменьшается в связи с тем, что с опорной поверхностью соприкасается лишь передний отдел стопы; в начале последней фазы - фазы приземления - площадь опоры также невелика, так как приземление происходит лишь на задний отдел стопы, а к концу этой фазы площадь опоры увеличивается, поскольку прыгун опирается полностью на обе стопы. В связи с этим и степень устойчивости тела в каждой опорной фазе прыжка неодинакова: в первой и последней фазах устойчивость больше, чем во второй фазе. При этом в первой фазе более выражена устойчивость назад, а в последней вперед. Работа двигательного аппарата в первой фазе сводится к обеспечению позы и созданию наиболее выгодных условий для отталкивания. Чтобы отталкивание было сильным, о. ц. т. тела в начале его должен занимать наиболее низкое положение, а в конце - наиболее высокое. Кроме того, важным условием, повышающим силу отталкивания, является растягивание ведущих мышц, осуществляющих его (рис. 77). 241 Рис. 77. Напряжение мышц при прыжке в длину с места: 1, 2 - при толчке, 3 - при полете, 4 - при приземлении В подготовительной фазе тело прыгуна находится в положении приседа. Под действием силы тяжести происходит сгибание в тазобедренном и коленном суставах, разгибание стоп. Туловище несколько наклонено вперед, руки разогнуты в локтевых суставах и отведены назад, пояс верхних конечностей опущен. Данное положение обеспечивается напряжением мышц, не одноименных движениям в суставах, а их антагонистами. Так, на нижней конечности напряжены разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. Они выполняют уступающую работу и находятся в растянутом состоянии. Параллельно поставленные на всю подошвенную поверхность стопы увеличивают растяжение мышц. Отрыв пяточного отдела стопы уменьшает площадь опоры, ухудшает условия равновесия и не обеспечивает достаточного растягивания мышц. Туловище и голову удерживают мышцы-разгибатели позвоночного столба, которые также выполняют уступающую работу и находятся в растянутом состоянии. Положение рук в локтевых суставах обеспечивается напряжением разгибателей предплечья (трехглавой мышцы плеча), а в плечевых - разгибателей плеча (дельтовидной, широчайшей мышцей спины, подлопаточной и др.). Отведенные назад руки растягивают мышцы-сгибатели плеча (грудные мышцы, двуглавую, клювовидно-плечевую). Положение приседа, опущенный пояс верхних конечностей понижают о. ц. т. тела и растягивают мышцы, обеспечивающие последующее отталкивание. 242 Во второй фазе происходит отталкивание одновременно двумя ногами. Параллельное расположение стоп обеспечивает более равномерную передачу силы отталкивания через таз к о.ц.т. тела и позволяет в большей мере использовать мышцы подошвенной поверхности стоп. При отталкивании происходят сгибание в голено-стопном суставе, разгибание в коленном и тазобедренном суставам, выпрямление туловища и резкий взмах выпрямленных рук вверх, что способствует повышению о.ц.т. тела. Нижние конечности, туловище и верхние конечности образуют почти прямую линию, и сила отталкивания передается по костной основе к о.ц.т. тела. Ведущими мышцами при отталкивании являются: сгибатели стопы (мышцы подошвенной поверхности стопы, задней и наружной поверхностей голени), разгибатели в коленном суставе (четырехглавая мышца бедра), разгибатели в тазобедренном суставе (главным образом большая ягодичная мышца), мышцыразгибатели позвоночника (преимущественно мышца, выпрямляющая туловище), сгибатели в плечевом суставе (большая и малая грудные мышцы, передняя часть дельтовидной мышцы, клювовидно-плечевая и двуглавая мышцы плеча). Все эти мышцы выполняют преодолевающую работу. Для передачи силы отталкивания к о. ц. т. тело прыгуна должно быть закреплено во всех соединениях, поэтому, хотя и на короткий промежуток времени, вместе с указанными мышцами напрягаются и их антагонисты. Фаза полета не является пассивной, в ней необходимо максимально использовать траекторию полета, принять и сохранить определенное положение тела, которое не только не мешало бы движению, но и способствовало последующему приземлению. В фазе полета нижние конечности выносят вперед. Для уменьшения их момента инерции происходят сгибание в коленных суставах и разгибание стоп, осуществляемые соответствующими группами мышц, выполняющих удерживающую работу. Вынесение ног вперед возможно благодаря напряжению мышц-сгибателей бедра (подвздошно-поясничной, прямой мышцы бедра, портняжной и гребешковой). Компенсаторно при этом назад и несколько вниз перемещается таз. Одновременно происходят движения рук (вначале вперед, затем вниз) и сгибание туловища. Движения рук обусловлены последовательным напряжением сгибателей и разгибателей плеча. В сгибании туловища принимают участие в основном мышцы живота (прямая и косые мышцы живота). Во время приземления работают те же мышцы, что и в подготовительной фазе: сгибатели стопы, разгибатели в коленном и тазобедренном сутавах. Они выполняют в начале фазы уступающую работу, а при переходе из приседа в вертикальное положение - преодолевающую. Уменьшение сотрясений при приземлении достигается благодаря амортизационным свойствам нижних конечностей (мениски, связки головки бедра и т .п.), специфическому их 243 положению (согнуты в коленном и тазобедренном суставах), обусловленному уступающей работой мышц, наклоном туловища и деформацией грунта. Что касается механизма внешнего дыхания, то в подготовительной фазе создаются благоприятные условия для выдоха, при отталкивании (в связи со взмахом рук вверх) - для вдоха, в полете дыхание обычно несколько задерживается, а при приземлении происходит выдох. Прыжок способствует преимущественному развитию мышц нижних конечностей, согласованности в работе отдельных групп мышц и точности движений. ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ Вращательные движения тела получили широкое распространение в спорте: в гимнастике (обороты, махи, соскоки с гимнастических снарядов), акробатике (перекаты, кувырки, перевороты, сальто), фигурном катании на коньках (пируэты, "волчок"), прыжках в воду и т. п. Вращательные движения могут выполняться вокруг свободной и закрепленной осей вращения. Свободная ось вращения проходит через о.ц.т. тела человека, закрепленной осью являются спортивные снаряды. Как и все другие движения, вращательные движения обусловлены взаимодействием внешних и внутренних сил. Однако характер их взаимодействия при вращательных движениях несколько иной, чем при поступательных. Так, из внешних сил сила отталкивания должна быть направлена не в о. ц. т. тела, как при беге, ходьбе, прыжках, а так, чтобы между о. ц. т. и направлением действующей силы образовалось плечо силы для возникновения момента вращения. При этом чем больше плечо силы, тем больше момент и тем значительнее вращение. Внутренние силы (сила мышц) при поступательных движениях в фазе свободного перемещения (фаза полета) не могут оказать влияния на траекторию о. ц. т. тела. Какие бы движения в фазе полета ни совершал прыгун, он не может изменить ни скорости, ни направления полета, а при вращательных движениях изменением взаимного расположения частей тела с помощью мышечных усилий можно увеличить или уменьшить скорость вращения тела. Например, фигурист, выполняя пируэт с отведенными руками, вращается с небольшой скоростью, но, опустив руки, может резко повысить скорость. Если при быстром вращении гимнаста с опорой на канате развести ноги, скорость вращения тела замедлится. Это связано с тем, что инерция массы вращающегося тела (способность сопротивляться) проявляется иначе, чем в поступательных движениях. При поступательном движении скорости всех точек тела одинаковы, при вращательном - чем дальше материальная точка тела расположена от оси вращения, тем больше линейная скорость. 244 При вращательных движениях вокруг закрепленной оси большое напряжение мышц вызывает центробежная сила инерции, которая стремится удалить части тела от оси вращения, при этом особенно большая нагрузка падает на мышцы, укрепляющие суставы. В качестве примера вращательного движения вокруг свободной оси можно рассмотреть сальто назад с места. САЛЬТО НАЗАД С МЕСТА Сальто назад с места - это сложное, ацикличное, вращательное движение, при котором происходят отталкивание тела от опорной поверхности, полет с вращением тела и последующее его приземление. Тело вращается вокруг свободной оси, проходящей через о. ц. т. в поперечном направлении. Возможно вращение тела и вокруг сагиттальной оси (при боковом сальто). В сальто назад с места различают четыре фазы: подготовительную, фазу толчка, фазу полета и фазу приземления. Фаза полета, в свою очередь, делится на взлет, группирование, вращение и выпрямление тела (разгруппирование). Сальто назад с места обусловлено, как и любое движение спортсмена, взаимодействием внешних и внутренних сил. Направление силы отталкивания проходит впереди о. ц. т. тела так, что между о.ц. т. и точкой приложения силы образуется плечо, в связи с чем возникает момент вращения. Сила тяжести действует во всех фазах движения, тогда как сила реакции опоры - только в первой, второй и четвертой фазах. Степень устойчивости тела изменяется так же, как и при прыжке. В подготовительной фазе спортсмен приседает. В этот момент под влиянием силы тяжести (если рассматривать последовательно от опорной поверхности) весьма специфически расположены звенья тела в суставах. При фиксированной стопе голень наклонена вперед, угол между стопой и голенью уменьшен, что характерно для разгибания стопы. Коленный сустав согнут, но при этом к фиксированной голени приближено бедро, так что угол между голенью и бедром уменьшен. Тазобедренный сустав, как и коленный, в состоянии сгибания, однако не бедро движется вперед, как обычно при сгибании свободной ноги, а таз. Туловище также находится в состоянии сгибания, голова несколько наклонена вперед. Данное положение обеспечивается не теми мышцами, которые производят указанные движения, а их антагонистами - сгибателями стопы, разгибателями голени, разгибателями бедра, туловища и головы. Причем они выполняют уступающую работу при дистальной опоре. Подготовительная фаза обеспечивает опускание о. ц. т. тела и способствует растягиванию мышц, подготавливая их к более сильному последующему сокращению в фазе отталкивания. 245 В фазе отталкивания происходит резкое сгибание в голено-стопном, разгибание в коленном и тазобедренном суставах, разгибание туловища, головы и взмах руками вверх. Напряжены те же группы мышц, что и в первой фазе, но они выполняют преодолевающую работу. На короткое время включаются в работу и антагонисты этих мышц: разгибатели стопы, сгибатели голени, бедра и позвоночного столба, обеспечивая создание жесткой кинематической цепи, по которой передается сила отталкивания. Поднимание верхних конечностей осуществляется за счет движения в плечевом суставе и соединениях костей пояса верхних конечностей. При этом напрягаются сгибатели плеча, работающие при верхней опоре, и мышцы, поднимающие пояс верхних конечностей, а затем (для закрепления звеньев верхней конечности) включаются все мышцы, окружающие плечевой, локтевой, луче-запястный суставы и суставы кисти. Верхние конечности, перемещая тяжесть тела вверх, поднимают о.ц.т. тела для создания соответствующей траектории его в полете. Поскольку возник момент вращения тела, необходимо так расположить части тела, чтобы уменьшить момент инерции, увеличив угловую скорость (по закону постоянства момента количества движений). Для этого следует максимально приблизить к оси вращения все точки тела человека. Поэтому в фазе полета и выполняется так называемая группировка, при которой момент инерции тела уменьшается примерно в 2,5-3 раза. Во столько же раз увеличивается угловая скорость, что позволяет выполнить один или два полных оборота или вращения тела. При группировке происходят сгибание позвоночного столба, сгибание в тазобедренном и коленном суставах, разгибание стопы и резкое движение головы назад (рывок головой). Верхние конечности опускаются, захватывают голени и подтягивают ноги к туловищу. Движения позвоночного столба, а также движения в суставах нижних конечностей обусловлены напряжением соответствующих групп мышц: сгибателей позвоночника, сгибателей в тазобедренном и коленном суставах и разгибателей стопы, которые вначале выполняют преодолевающую, а затем удерживающую работу. Рывок головой производят мышцы- разгибатели шейного отдела позвоночного столба и мышцы, участвующие в движении головы назад, которые расположены на задней поверхности атланто-затылочного и атланто-осевого суставов. Рывок головой как бы сообщает телу дополнительный момент количества движений, который передается, на нижний отдел тела, способствуя ускорению вращения. Опускание верхней конечности происходит преимущественно под действием силы тяжести. Плавность движений обусловлена уступающей работой антагонистов - мышц, поднимающих пояс верхней конечности. При захвате голеней напряжены сгибатели кисти и пальцев. Согнутое положение руки в локтевом суставе обеспечивается напряжением сгибателей предплечья, работающих при проксимальной опоре. 246 После вращения тела для уменьшения угловой скорости, соответственно тому же закону постоянства момента количества движений, выполняется разгруппирование (выпрямление тела) - сгибание стоны, разгибание в коленном и тазобедренном суставах, в позвоночном столбе. При медленном разгруппировании, когда возникающая при вращательных движениях центробежная сила стремится удалить отдельные части тела от оси вращения, работают те же мышцы, что и при группировании, но в уступающем режиме. При быстром разгруппировании, когда центробежных сил недостаточно для отдаления звеньев тела от оси вращения, эти движения выполняются за счет преодолевающей работы мышц-антагонистов. Напрягаются сгибатели стопы, разгибатели в коленном и тазобедренном суставах, а также разгибатели позвоночного столба. Верхние конечности, несколько согнутые в локтевом суставе для балансирования тела, выдвигаются вперед сгибанием в плечевом суставе. Работа мышц-сгибателей плеча носит преодолевающий характер при проксимальной опоре. В локтевом суставе напрягаются мышцы-сгибатели, работающие также при проксимальной опоре, но в удерживающем режиме. Несмотря на то что выпрямление тела происходит не полностью для лучшей амортизации в фазе приземления, тем не менее момент инерции увеличивается, угловая скорость уменьшается, вращение тела замедляется. Чтобы увеличить момент инерции перед приземлением, спортсмен иногда поднимает руки вверх. Приземление происходит обычно на передний край стопы для усиления амортизации. Ноги несколько согнуты в коленных и тазобедренных суставах за счет уступающей работы мышц-сгибателей стопы, разгибателей в коленном и тазобедренном суставах, а также разгибателей позвоночного столба. Особенности механизма внешнего дыхания при сальто назад с места состоят в том, что в фазе отталкивания происходит вдох, в фазе полета - задержка дыхания, в фазе приземления создаются благоприятные условия для выдоха. Сальто повышает прыгучесть, вырабатывает высокую координацию движений. Начальные этапы развития организма Организм человека, как и всех многоклеточных животных, развивается по плану, более или менее общему для всех позвоночных. Индивидуальное развитие человека от момента его зарождения до смерти называется онтогенезом. Его схематично можно разделить на два больших периода - внутриутробный и внеутробный, границу между которыми определяет момент рождения. Внутриутробный, или пренатальный, период (natus - роды) протекает внутри материнского организма от момента оплодотворения клетки до формирования организма, способного к самостоятельной жизни. Продолжительность этого периода определяется сроком 9 месяцев (40 недель). 247 Внутриутробный период, в свою очередь, разделяется на эмбриональный период (эмбрион - зародыш), охватывающий первые 2-3 месяца, в течение которых происходит закладка органов, и фетальный период - период развития плода - от 3 - 4-го месяца до момента рождения, когда дифференцируются ткани и формируются органы. Процесс образования тканей называется гистогенезом, а органов - органогенезом. Внеутробный, или постанатальный, период происходит вне материнского организма от момента рождения до смерти. Его продолжительность определяется 100 годами и более. Средняя продолжительность жизни в СССР считается около 70 лет, что в 2 раза превышает продолжительность жизни человека в царской России. Внеутробный период развития организма человека разделяется, в свою очередь, на отдельные, хотя и не резко очерченные периоды со своими специфическими особенностями в росте, развитии, дифференцировке и формообразовании органов. Разделение внеутробного периода на отдельные отрезки получило название возрастной периодизации. Предложено значительное число классификаций этого периода. Возрастной периодизации был посвящен специальный симпозиум (1966 г.), и тем не менее единства в этом вопросе еще нет. Наиболее приемлемой для практической деятельности педагогов по физическому воспитанию является следующая схема возрастной периодизации: 1. Новорожденные - до 10 дней. 2. Грудной возраст - от 10 дней до 1 года. 3. Преддошкольный, ясельный, возраст (раннее детство) - от 1года до 3 лет. 4. Дошкольный возраст (первое детство.) - от 3 до 7 лет. 5. Школьный возраст - от 7 до 18 лет: а) младший школьный возраст (второе детство): мальчики - 7-12 лет, девочки 7-11 лет; б) средний школьный возраст (подростковый): мальчики - 13-16 лет, девочки 12-15 лет; в) старший школьный возраст (юношеский): юноши - 17-18 лет, девушки - 1618 лет. 6. Взрослые: а) молодой возраст: мужчины - 19-30 лет, женщины - 19-25 лет; 248 б) средний возраст: мужчины - от 31 года до 60 лет (1-я группа - 31-40 лет, 2-я группа - 41-50 лет, 3-я группа - 51 - 60 лет), женщины - от 26 до 55 лет (1-я группа - 26-35 лет, 2-я группа - 36-45 лет, 3-я группа - 46-55 лет); в) старший возраст: мужчины от 61 года до 90 лет (1-я группа - 61 - 75 лет, 2-я группа 76 - 90 лет), женщины - от 56 до 90 лет (1-я группа - 56 - 70 лет, 2-я группа - 71 - 90 лет). 7. Долгожители - 90 лет и старше. Развитие органов в онтогенезе происходит неодинаково. Одни из них закладываются раньше, другие позже; одни развиваются быстрее, другие медленнее. Следует указать, что во внутриутробном периоде темпы роста значительно выше, чем после рождения. Так, вес тела новорожденного в 32 000 000 раз больше веса оплодотворенного яйца-зиготы, а вес взрослого лишь в 20-25 раз превосходит вес новорожденного. Вес печени у новорожденного составляет 1/20 веса тела, а у взрослого - 1/50. Если в пренатальном периоде усиленно растет верхняя половина тела, особенно голова, то после рождения - конечности: голова увеличивается после рождения лишь в 2 раза, туловище в 3 раза, верхние конечности в 4 раза, а нижние конечности в 5 раз. Даже части одного и того же органа (доли мозга, печени), части отдельных звеньев тела (плечо, кисть, бедро, стопа) растут неравномерно. Все это приводит к изменению не только строения, но и размеров, формы, расположения органов и, естественно, изменяет внешние формы и пропорции (соотношение размеров) тела человека. Наука о ранних стадиях развития зародыша называется эмбриологией, а сам процесс развития эмбриогенезом. У человека развитие зародыша происходит очень сложно, так как вместе с органами и тканями зародыша образуются внезародышевые органы: детское место-плацента, оболочки, одевающие зародыш, и другие образования, обеспечивающие его развитие в полости матки и питание за счет материнского организма. (Наиболее Просто эти процессы происходят у ланцетника, представителя позвоночных животных, развитие которого осуществляется в водной среде без образования дополнительных внезародышевых органов). В сложном периоде развития зародыша можно отметить три процесса: 1) процесс усиленного размножения клеток: все бесчисленное множество клеток в организме (а их число определяется 1015) происходит из одной оплодотворенной клетки; 249 2) процесс дифференцировки клеток, состоящий в изменении строения и функции клеток, обеспечивающих различия между однородными клетками, функциональную и морфологическую специализацию их, которая происходит под влиянием внешних и внутренних факторов, в частности взаимодействия клеток друг с другом; 3) процесс, сопровождающийся перемещением клеток внутри зародыша, что приводит к новым межклеточным взаимодействиям, появлению у клеток новых свойств и новых типов. Естественно, эти процессы связаны между собой. На каждом этапе развития все они обычно имеют место, однако одни из них превалируют над другими. Так, увеличение клеток особенно выражено в первые фазы развития зародыша, хотя наблюдается и дифференцировка их. В развитии зародыша выделяют несколько периодов: 1) период одноклеточного зародыша - оплодотворение и образование одной оплодотворенной клетки; 2) период дробления; 3) период гаструляции - образование зародышевых листков, закладка тканей и органов; 4) период развития тканей и органов. Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток в одну оплодотворенную клетку. Мужская половая клетка (сперматозоид) вырабатывается в мужской половой железе - яичке, а женская половая клетка (яйцеклетка) - в женской половой железе - яичнике. Оплодотворение обычно происходит в матке или маточных трубах, которые относятся к внутренним половым органам. Причем, несмотря на то что яйцеклетку окружают несколько сперматозоидов, оплодотворяет ее лишь один. Оплодотворенная клетка - это качественно новое образование, содержащее наследственные признаки от материнской и отцовской клеток. Она характеризуется повышенным обменом веществ, усиленными процессами синтеза белка. Показано, что окислительные процессы в ней увеличены в 70-80 раз по сравнению с обычной клеткой. Дробление, или процесс разделения, оплодотворенной клетки на отдельные клетки начинается очень быстро после оплодотворения. От обычного кариокинетического деления дробление отличается тем, что образовавшиеся при дроблении клетки не отходят друг от друга, а остаются связанными между собой. Они не достигают величины материнских, а являются более мелкими. 250