Скелетно-мышечная система человека (также известная как опорно-двигательная система человека , а ранее — система деятельности ) — это система органов , которая дает человеку возможность двигаться, используя свою мышечную и скелетную системы . Скелетно-мышечная система обеспечивает форму, поддержку, устойчивость и движение тела.
Он состоит из костей скелета , мышц , хрящей , [1] сухожилий , связок , суставов и другой соединительной ткани , которая поддерживает и связывает ткани и органы вместе. Основные функции опорно-двигательного аппарата включают поддержку тела, обеспечение движения и защиту жизненно важных органов. [2] Скелетная часть системы служит основной системой хранения кальция и фосфора и содержит важные компоненты кроветворной системы . [3]
Эта система описывает, как кости соединяются с другими костями и мышечными волокнами через соединительную ткань, такую как сухожилия и связки. Кости обеспечивают устойчивость тела. Мышцы удерживают кости на месте, а также играют роль в движении костей. Чтобы обеспечить движение, разные кости соединяются суставами. Хрящ предотвращает трение концов костей друг о друга. Мышцы сокращаются, чтобы переместить кость, прикрепленную к суставу.
Однако существуют заболевания и расстройства, которые могут отрицательно повлиять на функционирование и общую эффективность системы. Эти заболевания бывает трудно диагностировать из-за тесной связи опорно-двигательного аппарата с другими внутренними системами. Скелетно-мышечная система относится к системе, мышцы которой прикреплены к внутренней скелетной системе, и необходима человеку для перемещения в более выгодное положение. Сложные проблемы и травмы опорно-двигательного аппарата обычно решает физиотерапевт (специалист в области физической медицины и реабилитации ) или хирург-ортопед .
Скелетная система выполняет множество важных функций; он обеспечивает форму и форму тела, поддержку и защиту, позволяет телу двигаться, производит кровь для тела и сохраняет минералы. [4] Количество костей в скелетной системе человека является спорной темой. Люди рождаются с более чем 300 костями; однако многие кости срастаются между рождением и зрелостью. В результате скелет среднего взрослого человека состоит из 206 костей. Количество костей варьируется в зависимости от метода, использованного для подсчета. В то время как некоторые считают, что определенные структуры представляют собой одну кость, состоящую из нескольких частей, другие могут рассматривать их как единую часть, состоящую из нескольких костей. [5] Существует пять основных классификаций костей. Это длинные кости , короткие кости , плоские кости , кости неправильной формы и сесамовидные кости . Скелет человека состоит как из сросшихся, так и из отдельных костей, поддерживаемых связками , сухожилиями , мышцами и хрящами . Это сложная структура с двумя отдельными подразделениями; осевой скелет , включающий позвоночный столб , и добавочный скелет . [6]
Скелетная система служит каркасом для прикрепления тканей и органов . Эта система действует как защитная структура для жизненно важных органов. Основными примерами этого являются мозг , защищенный черепом , и легкие, защищенные грудной клеткой .
В длинных костях расположены два различия костного мозга (желтый и красный). Желтый костный мозг имеет жировую соединительную ткань и находится в костномозговой полости . Во время голодания организм использует жир желтого костного мозга для получения энергии. [7] Красный костный мозг некоторых костей является важным местом производства клеток крови , примерно 2,6 миллиона эритроцитов в секунду, чтобы заменить существующие клетки, которые были разрушены печенью . [4] Здесь у взрослых формируются все эритроциты , тромбоциты и большинство лейкоцитов . Из красного костного мозга эритроциты, тромбоциты и лейкоциты мигрируют в кровь для выполнения своих особых задач.
Другая функция костей — хранение определенных минералов. Кальций и фосфор являются одними из основных хранящихся минералов. Важность этого «устройства» хранения помогает регулировать минеральный баланс в кровотоке. Когда колебания минералов высоки, эти минералы сохраняются в костях ; когда он низкий, они будут выведены из кости.
Существует три типа мышц — сердечная , скелетная и гладкая . Гладкие мышцы используются для управления потоком веществ в просветах полых органов и не контролируются сознательно . Скелетные и сердечные мышцы имеют полосы , которые видны под микроскопом благодаря компонентам внутри их клеток. В состав опорно-двигательного аппарата входят только скелетные и гладкие мышцы, и только мышцы могут двигать телом. Сердечные мышцы находятся в сердце и используются только для циркуляции крови ; как и гладкие мышцы, эти мышцы не находятся под сознательным контролем. Скелетные мышцы прикрепляются к костям и располагаются противоположными группами вокруг суставов . [8] Мышцы иннервируются, посредством чего нервные сигналы передаются [9] по нервам , которые проводят электрические токи из центральной нервной системы и заставляют мышцы сокращаться. [10]
У млекопитающих при сокращении мышцы происходит ряд реакций. Сокращение мышц стимулируется мотонейроном , посылающим мышцам сообщение от соматической нервной системы . Деполяризация мотонейрона приводит к высвобождению нейромедиаторов из нервного окончания . Пространство между нервным окончанием и мышечной клеткой называется нервно-мышечным соединением . Эти нейротрансмиттеры диффундируют через синапс и связываются со специфическими рецепторами на клеточной мембране мышечного волокна . Когда стимулируется достаточное количество рецепторов, генерируется потенциал действия и изменяется проницаемость сарколеммы . Этот процесс известен как инициация. [11]
Сухожилие — это прочная, гибкая полоска волокнистой соединительной ткани , которая соединяет мышцы с костями. [12] Внеклеточная соединительная ткань между мышечными волокнами прикрепляется к сухожилиям на дистальном и проксимальном концах, а сухожилия прикрепляются к надкостнице отдельных костей в местах начала и прикрепления мышцы. Когда мышцы сокращаются, сухожилия передают силу относительно жестким костям, натягивая их и вызывая движение. Сухожилия могут существенно растягиваться, что позволяет им действовать как пружины во время передвижения, тем самым экономя энергию.
Суставы — это структуры, которые соединяют отдельные кости и позволяют костям двигаться друг против друга, вызывая движение. Существует три отдела суставов, диартрозы , которые обеспечивают значительную подвижность между двумя или более суставными головками; амфиартроз , который представляет собой сустав, допускающий некоторые движения, и ложные суставы или синартрозы , неподвижные суставы, которые практически не допускают движений и преимущественно фиброзные . Синовиальные суставы , суставы, которые не соединяются напрямую, смазываются раствором, называемым синовиальной жидкостью , который вырабатывается синовиальными оболочками . Эта жидкость снижает трение между суставными поверхностями и удерживается внутри суставной капсулы , связывая сустав тугой тканью. [6]
Связка представляет собой небольшую полоску плотной белой волокнистой эластичной ткани . [6] Связки соединяют концы костей вместе, образуя сустав. Большинство связок ограничивают вывих или предотвращают определенные движения, которые могут привести к разрывам. Поскольку они всего лишь эластичны, они все больше удлиняются под давлением. В этом случае связка может быть подвержена разрыву, что приводит к нестабильности сустава.
Связки также могут ограничивать некоторые действия: такие движения, как гиперразгибание и гиперсгибание, в некоторой степени ограничиваются связками. Также связки препятствуют определенному направленному движению. [13]
Бурса представляет собой небольшой заполненный жидкостью мешочек из белой фиброзной ткани , выстланный синовиальной оболочкой . Бурса также может быть образована синовиальной оболочкой, которая выходит за пределы капсулы сустава . [7] Он обеспечивает прокладку между костями и сухожилиями или мышцами вокруг сустава; Бурсы заполнены синовиальной жидкостью и встречаются практически вокруг каждого крупного сустава тела.
Поскольку многие другие системы организма, включая сосудистую , нервную и покровную , взаимосвязаны, нарушения одной из этих систем могут также влиять на опорно-двигательный аппарат и усложнять диагностику происхождения заболевания. Заболевания опорно-двигательного аппарата чаще всего включают функциональные нарушения или нарушения движений; уровень нарушений зависит конкретно от проблемы и ее тяжести. По данным исследования госпитализаций в США, наиболее распространенные стационарные операционные процедуры в 2012 году касались опорно-двигательного аппарата: артропластика коленного сустава, ламинэктомия, эндопротезирование тазобедренного сустава и спондилодез. [15]
Суставные (суставные или относящиеся к ним) нарушения [16] являются наиболее распространенными. Однако среди диагнозов также имеются: первичные мышечные заболевания, неврологические (относящиеся к медицинской науке, занимающейся нервной системой и нарушениями, влияющими на нее) [17] дефициты, токсины, эндокринные нарушения, нарушения обмена веществ , инфекционные заболевания, заболевания крови и сосудов. и дисбаланс питания.
Заболевания мышц другой системы организма могут вызывать такие нарушения, как нарушение движения и контроля глаз, дыхательная дисфункция и нарушение функции мочевого пузыря. Полный паралич , парез или атаксия могут быть вызваны первичными мышечными дисфункциями инфекционного или токсического происхождения; однако первичное заболевание обычно связано с нервной системой , при этом мышечная система действует как эффекторный орган, орган, способный реагировать на раздражитель, особенно на нервный импульс. [3]
Одним из малозаметных расстройств, которое начинается во время беременности , является боль в тазовом поясе . Оно сложное, многофакторное и, вероятно, также будет представлено серией подгрупп, вызванных болью, варьирующейся от периферической или центральной нервной системы, [18] измененной слабостью/ригидностью мышц, [19] слабостью, вызванной повреждением сухожилий. /связочных структур [20] к дезадаптивной механике тела. [18]