1 — спинной мозг;
2 — межпозвонковое отверстие;
3 — спинномозговой нерв;
4 — межпозвонковый диск;
5 — тело позвонка.
Скелет верхней и нижней конечности устроен примерно одинаково, по одному принципу, что неудивительно, так как когда то (в масштабах истории планеты Земля — не так уж и давно, каких-то 5–7 миллионов лет назад) руки и ноги будущего человека мало чем отличались между собой. Однако в процессе эволюции рука полностью утратила функцию опоры и стала самой подвижной частью человеческого тела. Особенно это касается кисти, которая способна выполнять чрезвычайно разнообразные, сложные и точные движения.
Скелет верхней конечности (см. рис. 1) состоит из лопатки и ключицы, плечевой кости, двух костей предплечья — локтевой и лучевой — и скелета кисти: запястья, пясти и фаланг пальцев.
Движения ключицы и лопатки происходят в суставах плечевого пояса. Ключица поднимается и спускается, двигается вперед и назад. Вслед за ней перемещается лопатка, которая скользит вниз, вверх, кнаружи и кнутри. Все эти движения осуществляются мышцами плечевого пояса, расположенными на грудной клетке и лопатке. Благодаря тому, что плечевой сустав (точнее, суставные поверхности) имеет шаровидную форму, рука может свободно двигаться в любом направлении, а также вращаться вокруг своей оси.
Локтевой сустав имеет совсем иную форму — блоковидную, и поэтому в нем возможны движения только по одной оси: предплечье можно согнуть и разогнуть, а боковые движения невозможны. Две кости предплечья — локтевая и лучевая — соединены между собой верхним и нижним суставами, имеющими цилиндрическую форму. Эти суставы действуют совместно, и за счет этого предплечье вращается кнаружи и кнутри. При этом локтевая кость остается неподвижной, а лучевая двигается вокруг нее наподобие ножки циркуля.
Лучевая кость сочленяется с костями запястья, образуя довольно подвижный эллипсоидный лучезапястный сустав. Форма этого сустава позволяет сгибать и разгибать кисть, отводить ее кнаружи и кнутри, вращать по кругу.
К скелету нижней конечности (см. рис. 1) относятся тазовый пояс, состоящий из трех прочно соединенных костей (крестца и двух тазовых); длинные кости ноги: бедренная, две кости голени (большая и малая берцовая); кости стопы, в том числе кости предплюсны, пять плюсневых и фаланги пальцев. Головка бедренной кости входит в ямку тазовой, образуя тазобедренный сустав, в котором, благодаря его шаровидной форме, возможны движения во всех направлениях. Коленный сустав, образуемый бедренной костью и костями голени, имеет блоковидную форму, поэтому движения голени относительно бедра возможны только по одной оси.
Кости стопы, соединяясь между собой, образуют упругий свод, обращенный выпуклостью кверху. Сзади стопа опирается на пяточный бугор, а спереди — на головки плюсневых костей. Свод стопы укрепляется связками и мышцами.
Мышц у человека по меньшей мере в три раза больше, чем костей, — около 660 (см. рис. 1). Причем это только так называемых скелетных — поперечнополосатых — мышц, то есть таких, которые мы когда захотим, тогда и сокращаем (или расслабляем). Скелетными они называются в общем правильно, хотя не все поперечнополосатые мышцы прикреплены к костям — мимические мышцы прикрепляются к коже.
Структурной единицей скелетной мышцы являются поперечнополосатые мышечные волокна, которые образуют пучки, расположенные параллельно друг другу и связанные между собой рыхлой соединительной тканью. Снаружи мышца окружена соединительнотканной оболочкой.
Средняя, утолщенная часть мышцы называется брюшком. На концах она переходит в сухожильные волокна, с помощью которых прикрепляется к костям скелета.
По форме мышцы бывают двуглавые, трехглавые, четырехглавые, квадратные, треугольные, пирамидальные, круглые, зубчатые и камбаловидные; по направлению волокон — прямые, косые, круговые. По местоположению выделяют мышцы туловища, головы и шеи, верхних конечностей и плечевого пояса, нижних конечностей и тазового пояса. А по тому, что они могут делать, мышцы делятся на сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращающие, поднимающие, сжимающие (напрягающие), мимические, жевательные, дыхательные.
Мышцы туловища — это мышцы спины, груди и живота. Мышцы спины делятся на поверхностные и глубокие. К поверхностным относятся трапециевидная мышца, широчайшая мышца спины, мышцы, поднимающие лопатку; большая и малая ромбовидные мышцы; верхняя и нижняя задние зубчатые мышцы. Соответственно мышцы спины способны на следующие действия: поднять и сблизить лопатки, разогнуть шею, потянуть плечо и руку назад и кнутри а также — немножко — помогать дыханию. Глубокие мышцы спины — это мышцы, вращающие и выпрямляющие позвоночник.
Мышцы груди — это наружные и внутренние межреберные мышцы, благодаря которым многие люди только и дышат (грудной тип дыхания). Наружные межреберные мышцы поднимают ребра при вдохе, а внутренние — опускают их при выдохе. Остальные мышцы груди связаны с плечевым поясом и верхней конечностью — это большая и малая грудные мышцы, подключичная мышца, передняя зубчатая мышца. Все они поднимают руку, приводят ее и вращают кнутри, оттягивают лопатку вперед и вниз, тянут вниз ключицу.
Мышцы живота — наружные и внутренние косые, поперечные и прямые, а также квадратные мышцы поясницы. Прямые мышцы живота сгибают туловище вперед, косые обеспечивают наклон в сторону.
Мышцы плечевого пояса — дельтовидная, надостная, подостная, малая и большая круглые подлопаточные — окружают плечевой сустав и обеспечивают различные движения в нем. Мышцы руки подразделяются на мышцы плеча (двуглавая, или бицепс, клювовидно-плечевая, трехглавая и плечевая), предплечья (передние и задние) и мышцы кисти, расположенные на ладонной поверхности. На тыльной поверхности кисти проходят только связки мышц-разгибателей, расположенных на предплечье.
Мышцы бедра подразделяются на три группы: переднюю, заднюю и приводящую. К передней группе относится четырехглавая мышца бедра — главный разгибатель в коленном суставе, задние мышцы сгибают колено и разгибают тазобедренный сустав, приводящие — сводят бедра.
Мышцы голени тоже состоят из трех групп: передние мышцы — это разгибатели стопы и пальцев, задние — сгибатели, и среди них мощная трехглавая (икроножная) мышца, которая прикрепляется к пятке ахилловым сухожилием; еще имеются наружные (малоберцовые) мышцы, которые совершают сгибание стоп с опусканием ее внутреннего края.
Мышцы работают рефлекторно: в ответ на механическое, химическое и физическое раздражение в мышцах возникает возбуждение, и они сокращаются. Но мышцы никогда не бывают полностью расслаблены, даже в состоянии покоя они всегда находятся в некотором напряжении — тонусе, благодаря редким импульсам, поступающим в них из центральной нервной системы.
Отлично продуманный, разумно устроенный опорно-двигательный аппарат — это, конечно, хорошо, но каждым аппаратом должен кто-нибудь (или что-нибудь) управлять. В организме вообще всем, что в нем происходит, управляет центральная нервная система — головной и спинной мозг. Спинной мозг управляет очень просто, и какие-либо эмоции ему чужды. Так, если вас стукнули по коленке, то коленка «вздрогнет» и голень дернется. Это называется рефлексом.
Объяснить схему такого простого рефлекса, как коленный, довольно легко. Рефлекторная дуга (рис. 3) при этом включает возбуждение проприорецепторов (нервных окончаний, находящихся в мышцах и связках), передачу возбуждения в спинной мозг (к рефлекторному центру) по чувствительным нервным волокнам (задним корешкам спинного мозга), а дальше — возбуждение двигательного нерва (передних корешков спинного мозга) и соответственно рефлекторное движение («вздрагивание» коленки). Подобные рефлексы называются безусловными, потому что для возникновения таких движений не требуется никаких условий, кроме непосредственного раздражителя (и, разумеется, наличия нервных путей).
Рис. 3. Рефлекторная дуга1 — рецептор; 2 — чувствительный нерв; 3 — спинной мозг; 4 — двигательный нерв; 5 — мышца
Многие рефлекторные движения человек способен выполнять с рождения, но большинство из них в течение первых месяцев жизни исчезают. Эти безусловные рефлексы называются врожденными. Биологический смысл некоторых из них вполне понятен: например, сосательный рефлекс младенцу необходим, иначе было бы весьма затруднительно накормить новорожденного ребенка. Той же цели (поесть) служит поисковый рефлекс: ребенок вертит головкой, ища материнскую грудь, когда его берут на руки.
