Скелет и мышцы тесно взаимосвязаны и образуют единую систему органов - опорно-двигательный аппарат. Почему же эти две системы рассматриваются вместе? Давайте разберемся.
1. Опорная функция скелета и мышц
Одной из основных функций скелета и мышц является опорная функция. Она заключается в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, который определяет форму тела и положение внутренних органов.
В частности, скелет выполняет роль своеобразного фундамента, на котором укреплены мышцы и внутренние органы. Благодаря этому внутренние органы занимают свое анатомическое положение и не могут смещаться внутри тела.
Кроме того, мышцы и внутренние органы фиксируются к костям при помощи различных связок. Это также не дает им возможности смещаться и обеспечивает поддержание формы тела.
Ярким примером опорной функции служит грудная клетка, образованная ребрами и грудиной. Она является надежной опорой для легких, сердца и крупных сосудов.
Еще один пример – тазовый пояс, состоящий из тазовых костей. Он фиксирует внутренние органы брюшной полости и органы малого таза, не давая им опускаться под действием силы тяжести.
2. Защитная функция скелета и мышц
Помимо опорной функции, скелет и мышцы выполняют важную защитную функцию. Они образуют костные стенки полостей, в которых располагаются внутренние органы, защищая их от повреждений.
Кости черепа защищают головной мозг, кости грудной клетки охраняют сердце и легкие, а кости таза предохраняют органы брюшной полости и малого таза.
В частности, ребра и грудина образуют грудную клетку, которая надежно укрывает жизненно важные органы, такие как:
- сердце
- легкие
- крупные кровеносные сосуды (аорта, легочный ствол и др.)
- пищевод
- трахея
Благодаря защитной функции скелета и мышц эти структуры надежно защищены от внешних воздействий и повреждений при падениях, ударах и других неблагоприятных влияниях окружающей среды.
3. Двигательная функция скелета и мышц
Еще одной важнейшей функцией скелета и мышц является двигательная функция. Она заключается в том, что мышцы, сокращаясь, приводят в движение кости скелета.
Мышцы крепятся к костям, которые образуют суставы. При сокращении мышцы тянут за прикрепленную кость, вследствие чего происходит движение в суставе. Таким образом, мышцы и кости работают как единый механизм, обеспечивая движения тела.
Этот процесс можно представить как кинетическую цепь: сокращение мышцы → движение кости в суставе → движение конечности или другой части тела.
Благодаря четкому взаимодействию мышц и скелета становятся возможными сложные движения - ходьба, бег, повороты, наклоны, вращения и многое другое.
4. Химический состав и свойства костной ткани
Костная ткань состоит из органических и неорганических веществ. К неорганическим относятся минеральные соли, главным образом фосфат и карбонат кальция. Они придают костям твердость и прочность.
Органические вещества костей - это белки, жиры и углеводы. Они обеспечивают эластичность костей, не давая им ломаться.
Для того, чтобы выяснить свойства этих веществ, можно провести простые опыты.
Если поджечь кость, она почернеет - это означает, что при горении выделяется углерод, содержащийся в органических соединениях. Затем останется белый хрупкий остаток - минеральные соли кости.
Чтобы определить роль органических веществ, кость можно обработать соляной кислотой. При этом минеральные соли растворятся, а белковый каркас сохранит форму кости. Однако кость станет мягкой и гибкой, что свидетельствует о важной роли органических веществ в эластичности костей.
5. Возрастные особенности состава костей
Соотношение органических и минеральных веществ в костях меняется с возрастом. В детском возрасте в составе костей преобладают органические соединения.
Поэтому кости детей гибкие и редко ломаются. Однако из-за высокой эластичности они могут деформироваться, что приводит к различным искривлениям.
По мере взросления содержание минеральных солей в костях постепенно увеличивается. В результате кости становятся более жесткими и хрупкими, растет риск переломов.
Таким образом, изменение химического состава костей с возрастом напрямую влияет на их физические свойства и склонность к травмам.
6. Роль нервной системы
Для согласованной работы скелета и мышц ключевое значение имеет нервная система. Именно она регулирует сокращение мышц и движение костей.
Почему скелет мышцы относят единой системе органов? Потому что работа мышц контролируется нервами, которые иннервируют мышечные волокна и заставляют их сокращаться.
Без участия нервов невозможна координация движений скелета и мышц. Мышцы получают импульсы от нервных клеток и сокращаются, приводя в движение кости.
Таким образом, для функционирования опорно-двигательной системы необходимо не только взаимодействие скелета и мышц, но и нервные импульсы, управляющие этим процессом.
7. Заболевания опорно-двигательного аппарата
Нарушения в работе скелета, мышц или иннервирующих их нервов приводят к разнообразным заболеваниям этой системы. Сюда относят болезни суставов, позвоночника, межпозвонковых дисков, а также мышечные боли и судороги.
Почему скелет мышцы относят к единой системе органов? Потому что при патологии одного из этих компонентов развиваются каскадные нарушения во всей системе движения.
Например, остеохондроз позвоночника ведет к сдавлению нервных корешков, что вызывает боль и ограничение подвижности. А мышечные спазмы могут провоцировать вывихи суставов и микротравмы костей.
