Опорно -двигательная система человека (также известная как локомоторная система человека , а ранее система активности ) — это система органов , которая дает человеку возможность двигаться с помощью его мышечной и скелетной систем . Опорно-двигательная система обеспечивает форму, поддержку, устойчивость и движение тела.
Она 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 важнейшие компоненты кроветворной системы . [3]
Эта система описывает, как кости соединяются с другими костями и мышечными волокнами посредством соединительной ткани, такой 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 непосредственное трение концов костей друг о друга. Мышцы сокращаются, чтобы перемещать кость, прикрепленную к суставу.
Однако существуют заболевания и расстройства, которые могут отрицательно влиять на функционирование и общую эффективность системы. Эти заболевания может быть трудно диагностировать из-за тесной связи опорно-двигательного аппарата с другими внутренними системами. Опорно-двигательный аппарат относится к системе, мышцы которой прикреплены к внутренней скелетной системе, и необходим для того, чтобы люди могли двигаться в более благоприятное положение. Сложные проблемы и травмы, связанные с опорно-двигательным аппаратом, обычно решаются физиотерапевтом ( специалистом по физической медицине и реабилитации ) или ортопедическим хирургом .
Скелетная система выполняет множество важных функций; она обеспечивает форму и форму тела, поддержку и защиту, позволяет телу двигаться, производит кровь для тела и хранит 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 взрослением. В результате средний скелет взрослого человека состоит из 206 костей. Количество костей варьируется в зависимости от метода, используемого для подсчета. В то время как некоторые считают определенные структуры единой костью с несколькими частями, другие могут видеть ее как единую часть с несколькими костями. [5] Существует пять общих классификаций костей. Это длинные кости , короткие кости , плоские кости , нерегулярные кости 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 позвоночник , 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 защита мозга черепом и защита легких грудной клеткой .
В длинных костях расположены два вида костного мозга (желтый и красный). Желтый костный мозг имеет жировую соединительную ткань и находится в костномозговой полости . Во время голодания организм использует жир в желтом костном мозге для получения энергии. [7] Красный костный мозг некоторых костей является важным местом для производства клеток крови , приблизительно 2,6 миллиона эритроцитов в секунду, чтобы заменить существующие клетки, которые были разрушены печенью . [ 4] Здесь образуются все эритроциты , тромбоциты и большинство лейкоцитов у взрослых. Из красного костного мозга эритроциты, тромбоциты и лейкоциты мигрируют в кровь, чтобы выполнить свои особые задачи.
Другая функция костей — хранение определенных минералов. Кальций и фосфор входят в число основных хранимых минералов. Важность этого «устройства» хранения помогает регулировать минеральный баланс в кровотоке. Когда колебания минералов высоки, эти минералы хранятся в костях ; когда они низкие, они будут изыматься из костей.
Существует три типа мышц — сердечные , скелетные и гладкие . Гладкие мышцы используются для управления потоком веществ в просветах полых органов и не контролируются сознанием . Скелетные и сердечные мышцы имеют полоски , которые видны под микроскопом из-за компонентов внутри их клеток. Только скелетные и гладкие мышцы являются частью опорно-двигательного аппарата, и только мышцы могут двигать тело. Сердечные мышцы находятся в сердце и используются только для циркуляции крови ; как и гладкие мышцы, эти мышцы не контролируются сознанием. Скелетные мышцы прикреплены к костям и расположены в противоположных группах вокруг суставов . [8] Мышцы иннервируются, посредством чего нервные сигналы передаются [9] нервами , которые проводят электрические токи от центральной нервной системы и заставляют мышцы сокращаться. [10]
У млекопитающих , когда мышца сокращается, происходит ряд реакций. Сокращение мышцы стимулируется двигательным нейроном, который посылает сообщение мышцам из соматической нервной системы . Деполяризация двигательного нейрона приводит к высвобождению нейротрансмиттеров из нервного окончания . Пространство между нервным окончанием и мышечной клеткой называется нервно-мышечным соединением . Эти нейротрансмиттеры диффундируют через синапс и связываются со специфическими рецепторными участками 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 жесткая, гибкая полоса волокнистой соединительной ткани , которая соединяет мышцы с костями. [12] Внеклеточная соединительная ткань между мышечными волокнами связывается с сухожилиями на дистальном и проксимальном концах, а сухожилие связывается с надкостницей отдельных костей в месте начала и прикрепления мышцы. Когда мышцы сокращаются, сухожилия передают силы относительно жестким костям, натягивая их и вызывая движение. Сухожилия могут существенно растягиваться, что позволяет им функционировать как пружины во время передвижения, тем самым экономя энергию.
Суставы — это структуры, которые соединяют отдельные кости и могут позволять костям двигаться друг относительно друга, вызывая движение. Существует три подразделения суставов: диартрозы , которые допускают обширную подвижность между двумя или более суставными головками; амфиартроз , который представляет собой сустав, который допускает некоторое движение, и ложные суставы или синартрозы , суставы, которые неподвижны, которые допускают небольшое движение или не допускают его вообще и являются преимущественно фиброзными . Синовиальные суставы , суставы, которые не соединены напрямую, смазываются раствором, называемым синовиальной жидкостью , которая вырабатывается синовиальными оболочками . Эта жидкость снижает трение между суставными поверхностями и удерживается внутри суставной капсулы , связывая сустав с его тугой тканью. [6]
Связка — это небольшая полоска 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 эластичны только под давлением, они все больше удлиняются. Когда это происходит, связка может быть подвержена разрыву, что приводит к нестабильности сустава.
Связки также могут ограничивать некоторые действия: такие движения, как гиперэкстензия и гиперсгибание, в определенной степени ограничены связками. Также связки предотвращают определенные направленные движения. [13]
Бурса — это небольшой заполненный жидкостью мешочек, состоящий из белой волокнистой ткани и выстланный синовиальной оболочкой . Бурса также может быть образована синовиальной оболочкой, которая простирается за пределы суставной капсулы . [7] Она обеспечивает подушку между костями и сухожилиями или мышцами вокруг сустава; сумки заполнены синовиальной жидкостью и находятся почти вокруг каждого крупного сустава тела.
Поскольку многие другие системы организма, включая сосудистую , нервную и покровную , взаимосвязаны, расстройства одной из этих систем могут также влиять на опорно-двигательный аппарат и усложнять диагностику происхождения расстройства. Заболевания опорно-двигательного аппарата в основном охватывают функциональные расстройства или нарушения движения; уровень нарушения зависит конкретно от проблемы и ее тяжести. В исследовании госпитализаций в Соединенных Штатах наиболее распространенные стационарные операционные процедуры в 2012 году касались опорно-двигательного аппарата: эндопротезирование коленного сустава, ламинэктомия, замена тазобедренного сустава и спондилодез. [15]
Наиболее распространены суставные (суставные или относящиеся к суставам) [16] . Однако среди диагнозов также присутствуют: первичные мышечные заболевания, неврологические (связанные с медицинской наукой, которая занимается нервной системой и расстройствами, влияющими на нее) [17] дефициты, токсины, эндокринные нарушения, нарушения обмена веществ , инфекционные заболевания, заболевания крови и сосудов, а также дисбаланс питания.
Расстройства мышц из другой системы организма могут вызывать такие нарушения, как: нарушение движения глаз и контроля, дыхательная дисфункция и нарушение функции мочевого пузыря. Полный паралич , парез или атаксия могут быть вызваны первичными мышечными дисфункциями инфекционного или токсического происхождения; однако первичное расстройство обычно связано с нервной системой , при этом мышечная система действует как эффекторный орган, орган, способный реагировать на стимул, особенно нервный импульс. [3]
Одно из недооцененных расстройств, которое начинается во время беременности , — это боль в области тазового пояса . Это сложное, многофакторное заболевание, и, вероятно, оно также представлено рядом подгрупп, вызванных болью, варьирующейся от периферической или центральной нервной системы, [18] измененной слабостью/жесткостью мышц, [19] слабостью или повреждением сухожильных/связочных структур [20] до неадаптивной механики тела. [18]