Лабораторное занятие 5

ТЕМА. СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА (ПОЗВОНОЧНЫЙ СТОЛБ И ГРУДНАЯ КЛЕТКА)

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ. Изучение строения позвоночного столба и грудной клетки, соединений позвоночного столба и грудной клетки.

ОСНАЩЕНИЕ ЗАНЯТИЯ. Скелет, набор костей, таблицы, рисунки

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ. Скелет туловища состоит из позвоночного столба или позвоночника и грудной клетки. Он имеет характерные признаки, обусловленные вертикаль­ным положением человека и развитием верх­ней конечности как органа труда:

1) вертикально расположенный по­звоночный столб с изгибами, осо­бенно в области крестца, где обра­зуется выступающий вперед мыс;

2) постепен­ное увеличение тел позвонков по направлению сверху вниз, где в области соединения с нижней ко­нечностью через пояс нижней ко­нечности они сливаются в единую кость — крестец;

3) широкая и плоская грудная клетка с преобладающим поперечным размером и наимень­шим переднезадним.

ПОЗВОНОЧНЫЙ СТОЛБ состоит из отдельных костных сегментов — позвонков, накладывающихся последовательно один на другой и относящихся к коротким губчатым костям. В нем различают следующие позвонки: шейные (7), грудные (12), поясничные (5), крестцовые (5) и копчиковые (1—3) (рис. 8).

Функция позвоночного столба. Позвоночный столб играет роль осевого скелета, который является опорой тела, защитой находящегося в его канале спинного мозга и участвует в движениях туловища и головы. Положение и форма позвоночного столба определяются прямохождением человека.

Общие свойства позвонков. Соответственно трем функциям позвоночного столба каждый позвонок имеет (рис. 9):

1) опорную часть, расположенную спереди и утолщенную в виде короткого столбика, - тело;

2) дугу, которая прикрепляется к телу сзади двумя ножками и замыкает позвоночное отверстие. Из совокупности позвоночных отверстий в позво­ночном столбе образуется позвоночный канал, который защищает от внешних повреждений помещающийся в нем спинной мозг; следовательно, дуга позвонка выполняет преимущественно функцию защиты;

3) на дуге находятся приспособления для движения позвонков — отростки. По средней линии от дуги отходит назад остистый отросток, по бокам с каждой стороны—по поперечному, вверх и вниз — парные суставные отростки. Последние ограничивают сзади парные вырезки, из которых при наложении одного позвонка па другой получаются межпозвоночные отверстия для нервов и сосудов спинного мозга (рис. 9. Суставные отростки служат для образования межпозвоночных суставов, в которых совершаются движения позвонков, а поперечные и остистый отростки — для прикрепления связок и мышц, приводящих в движение позвонки.

Рис.8. Позвоночный столб.

Рис.9. Общий план строения позвонка. Межпозвоночный диск.

Однако в каждом отделе позвонки имеют свои особенности. Установив позвонок в таком положении, как он находится в организме человека, обратите внимание на особенности строения позвонков каждого отдела позвоночного столба, учитывая наиболее отличительные признаки.

Шейные позвонки, начиная со второго, имеют небольшое тело,

Рис. 10. Первый и второй шейные позвонки.

относительно большое позвоночное отверстие, короткий расщепленный на конце остистый отросток (за исключением 6 и 7-го позвонков) и отверстия в поперечных отростках, в которых проходят позвоночные артерия и вена. На концах поперечных отростков имеются передний и задний бугорки. Передний бугорок VI позвонка сильно развит и называется сонным (к нему можно прижать сонную артерию для остановки кровотечения).

Первый шейный позвонок называется атлантом, он не имеет тела и остистого отростка и представляет собой кольцо, образованное передней и задней дугами (рис. 10). Дуги соединены между собой боковыми (латеральными) массами, верхняя и нижняя поверхности которых служат для сочленения с соседними костями: верхняя, вогнутая для сочленения с соответствующим мыщелком затылочной кости, нижняя, уплощенная - с суставной поверхностью второго шейного позвонка. На задней поверхности передней дуги находится небольшая суставная поверхность для сочленения с зубовидным отростком второго позвонка.

Второй шейный позвонок, осевой, имеет дополнительный отросток – зуб, сочленяющийся с суставной поверхностью передней дуги атланта (рис. 10). Зуб второго шейного позвонка - ось, вокруг которой вращается голова вместе с атлантом, поэтому II шейный позвонок называется осевым. Зуб является частью тела атланта, приросшую ко второму позвонку.

Седьмой шейный позвонок – выступающий, имеет хорошо развитый остистый отросток, легко прощупывающийся под кожей. Он служит опознавательной точкой для отсчета позвонков.

Особенностью грудных позвонков является наличие на поперечных

Рис. 11. Грудной позвонок.

отростках и телах позвонков реберных ямок, служащих для соединения с ребрами (рис. 11). Размер тел грудных позвонков увеличивается по направлению к крестцовому отделу.

Рис. 12. Поясничный позвонок (вид сверху): 1-остистый отросток, 2-верхний суставной отросток, 3-нижний суставной отросток, 4-поперечный отросток, 5-позвоночное отверстие, 6-тело позвонка.

Поясничные позвонки (рис. 12) отличаются массив­ностью тел и коротким толстым остистым отростком, стоящим горизонтально.Эти позвонки вместе с крестцом воспринимают основную нагрузку, приходящуюся на позвоночный столб.

Рис. 13. Крестец (А – вид спереди, Б – вид сзади):

1-основание крестца, 2-верхние суставные отростки первого крестцового позвонка, 3-передние крестцовые отверстия, поперечные линии, 5-вершина крестца, 6-крестцовый канал, 7-задние крестцовые отверстия, 8-срединный крестцовый гребень, 9-правая ушковидная поверхность, 10-промежуточный крестцовый гребень, 11-латеральный крестцовый гребень, 12-крестцовая щель, 13-крестцовые рога

В результате срастания пяти крестцовых позвонковобразуется крестец (рис. 13). Он имеет треугольную форму. Основание крестца обращено вверх и сочленяется с пятым поясничным позвонком, а верхушка направлена вниз и соединяется с копчиком. Изучите строение крестца.

Соединения позвонков. При изучении соединений между позвонками уясните, что здесь имеются как прерывные, так и непрерывные соединения. Вначале разберите соединения между телами позвонков, а затем - между дугами и отростками.

Соединения тел позвонков. Тела позвонков, образующие собственно столб, являющийся опорой туловища, соединяются между собой (а также с крестцом) посредством межпозвоночных дисков (рис. 14). Каждый такой диск представляет собой пластинку из волокнистого хряща, периферические части которой состоят из концент­рических слоев соединительнотканных волокон. Эти волокна образуют на периферии пластинки чрезвычайно крепкое фиброзное кольцо. В середине же пластинки заложено студенистое ядро, состоящее из мягкого волокнистого хряща (рис. 9). Ядро это сильно сдавлено и постоянно стремится расшириться, поэтому оно пружинит и амортизирует толчки как буфер.

Рис. 14. Соединения позвонков.

Колонна тел позвонков, соединенных между собой межпозвоночными дисками, скрепляется двумя продольными связками, идущими спереди и сзади по средней линии. Передняя продольная связка протягивается по передней поверхности тел позвонков и дисков от бугорка передней дуги атланта до верхней части тазовой поверхности крестца, где она теряется в надкостнице (рис. 15). Задняя продольная связка тянется от II шейного позвонка вниз вдоль задней поверхности тел позвонков внутри позвоночного канала (рис 15). Разберите, какую функцию выполняют указанные связки. Изучите соединения между дугами и отростками позвонков (рис. 15).

Соединение позвоночного столба с черепом представлено комбинированными суставами между затылочной костью и атлантом (атлантозатылочный сустав), а также между атлантом и осевым позвонком (атлантоосевой сустав). Разберите строение указанных суставов и движения, которые в них происходят. Движения в соединениях черепа с двумя шейными позвонками невелики. Более обширные движения головой происходят обыкновенно при участии всей шейной части позвоночного столба

Рис. 15. Соединения между телами, дугами и отростками позвонков.

Позвоночный столб как целое. При изучении позвоночного столба в целом обратите внимание на изгибы позвоночника (лордозы и кифозы), их

формирование и функциональное значение (рис.8). Кроме указанных изгибов в сагиттальной плоскости, в грудной части позвоночного столба бывает заметен более слабо выраженный изгиб во фронтальной плоскости, выпуклостью направленный обычно вправо (в более редких случаях—влево). Появлению этого бокового искривления позвоноч­ного столба, называемого сколиозом, давались различные объяснения. Так, у школьников в результате длительного неподвижного сидения при неправильной косой посадке, в особенности при писании, может развиться сильно выраженное боковое искривление позвоночного столба — школьный сколиоз. Некоторые профессии, связанные с привычным искривлением туловища во время работы, также могут привести к резкому сколиозу. Для предупреждения сколиоза необходима рациональная гимна­стика.

В старости позвоночный столб теряет свои изгибы. Вследствие уменьшения толщины межпозвоночных дисков и самих позвонков и потери эластичности позвоночный столб сгибается кпереди, образуя один большой грудной изгиб (старческий горб), причем длина позвоночного столба значительно уменьшается.

Движения позвоночного столба. При помощи межпозвоночных дисков и суставов, связок позвоночный столб образует гибкий и эластичный вертикальный столб, в котором две эластичные системы противодействуют друг другу: хрящи мешают сблизить позвонки, а связки — отдалить их друг от друга. Благодаря большому количеству сегментов, из которых состоит позвоночный столб, мелкие движения между отдельными позвонками, суммируясь, приводят к довольно значительной подвижности всего позвоночного столба. Наиболее подвижными являются шейная и верхнее-поясничная части позвоночного столба, а наименее подвижной — грудная часть вследствие ее соединения с ребрами. Крестец совершенно неподвижен.

В позвоночном столбе возможны следующие движения: 1) вокруг фронтальной оси — сгибание и разгибание (наклоны вперед и назад); 2) вокруг сагиттальной — наклоны вправо и влево; 3) вокруг вертикальной оси —вращение туловища (поворот вправо и влево). Кроме того, возможны круговое движение, а также удлинение и укорочение позвоночного столба за счет увеличения или сглаживания его изгибов при сокращении или расслаблении соответствующей мускулатуры (пружинистые движения). Научитесь демонстрировать указанные выше движения на себе.

Проекция основных анатомических образований позвоночного столба на поверхность тела. Позвоночный столб находится сзади по срединной линии тела и при слегка наклоненном вперед туловище хорошо видны его остистые отростки. Линия, идущая по остистым отросткам сверху вниз, называется задней срединной линией. Она дает представление о наличии сколиоза – патологического искривления позвоночника. Отсчет позвонков производится сверху вниз ладонной поверхностью второго и третьего пальцев по линии остистых отростков. Если наклонить голову вперед, то в нижнем отделе шейной области появляется хорошо видимый выступ - остистый отросток седьмого шейного позвонка.

Так как прощупать остистые отростки, особенно при сильно выраженном связочном аппарате позвоночного столба у спортсменов довольно трудно, используют ряд ориентиров:

- на уровне ости лопатки проецируется остистый отросток третьего грудного позвонка;

- на уровне нижнего угла лопатки - остистый отросток седьмого грудного позвонка;

- на середине линии, соединяющей нижний угол лопатки с подвздошным гребнем - остистый отросток двенадцатого грудного позвонка;

- на уровне подвздошного гребня - остистый отросток четвертого поясничного позвонка;

- задняя поверхность крестца определяется на всем протяжении.

Проекцию указанных выше отделов позвоночного столба используют для определения подвижности в них при отборе в спортивные секции (гимнастика, борьба и др.) или как критерий при динамических наблюдениях за развитием подвижности позвоночника в процессе спортивной тренировки.

Грудная клетка. Ребра, соединяясь сзади с грудными позвонками, а спереди с непарной костью - грудиной, образуют грудную клетку, которая защищает расположенные в ней органы (сердце, легкие и т.д.) и принимает участие в акте дыхания. Изучите строение ребер и грудины (рис. 16, 17), их соединения между собой и с позвоночным столбом. Уясните, какие ребра являются истинными, а какие ложными и колеблющимися.

Грудная клетка в целом (рис. 18). Грудная клетка имеет два отверстия или апертуры - верхнюю и нижнюю, затянутые мускульной перегородкой - диафрагмой. Ребра, ограничивающие нижнюю апертуру, образуют реберную дугу. Передний край нижней апертуры имеет вырезку в форме угла - подгрудинный угол, у вершины которого лежит мечевидный отросток. Пространства между ребрами называется межреберьями. Форма и величина грудной клетки подвержены значительным индивидуальным вариациям, обусловленным степенью развития мускулатуры и

Рис. 16. Строение ребра (А- первое ребро, Б-второе ребро):

1-бугорок ребра, 2-угол ребра, 3-шейка ребра,

4-головка ребра, 5-тело ребра.

Рис. 17. Строение грудины.

легких, что связано с образом жизни и профессией. Форму грудной клетки определяют по трем размерам: вертикальному, поперечному и переднезаднему. Вертикальный размер определяют с помощью антропометра как кратчайшее расстояние между

Рис. 18. Строение грудной клетки.

верхним краем грудины и передним краем десятых ребер. Остальные размеры определяют с помощью толстотного циркуля. Различают три формы грудной клетки: плоскую, цилиндрическую и коническую. У людей с хорошо развитой мускулатурой и легкими грудная клетка становится широкой и короткой, приобретая коническую форму (нижняя часть ее больше, чем верхняя, ребра мало наклонены). У людей со слабо развитой мускулатурой грудная клетка становится узкой и длинной - плоская форма.

Цилиндрическая форма занимает промежуточное положение между двумя описанными. Систематические занятия физическими упражнениями и спортом в значительной мере способствуют изменению грудной клетки (изменяются не только ее размеры, но и подвижность). В зависимости от специализации эти изменения носят различный характер. Занятия тяжелой атлетикой приводят в основном к увеличению размеров грудной клетки; легкой атлетикой, спортивными играми - к увеличению ее подвижности; плаванием - к увеличению размеров и подвижности грудной клетки. Возможно изменение и формы грудной клетки - из плоской она превращается в цилиндрическую.

Движения грудной клетки. Дыхательные движения состоят в попеременном поднятии и опускании ребер, вместе с которыми движется и грудина. При вдохе происходит вращение задних концов ребер и приподнимание передних так, что грудная клетка расширяется в переднее-заднем размере, одновременно ребра раздвигаются в стороны, вследствие чего увеличивается поперечный размер грудной клетки. По окончании вдоха, вызываемого сокращением мышц, ребра опускаются и происходит выдох.

Проекция основных анатомических образований грудной клетки на поверхность тела. Грудина расположена в области груди по срединной линии. На верхнем крае рукоятки грудины определяется яремная вырезка. Точка на середине этой вырезки обозначается как верхняя грудинная точка и используется в антропометрии для определения длины туловища, длины грудины и длины грудной клетки. Прощупывание и отсчет ребер производятся первым и вторым пальцами правой (или левой) руки. За первое ребро принимается ключица. Между правой и левой реберными дугами находится подгрудинный угол, по величине которого судят о форме грудной клетки. При узкой грудной клетке угол острый, при широкой - тупой. У спортсменов, особенно у тяжелоатлетов и борцов, он может достигать 120 градусов.

Контрольные вопросы

1. Какие образования относятся к скелету туловища?

2. Какую функцию выполняют позвоночный столб и грудная клетка?

3. Какие отделы имеет позвоночный столб и какое количество позвонков в каждом из них?

4.Каков общий план строения позвонков?

5. Какие особенности строения имеют позвонки в различных отделах позвоночного столба?

6. Как соединяются позвонки между собой?

7. При помощи каких суставов соединяется позвоночный столб с черепом и какие движения возможны в этих суставах?

8. Какие изгибы имеет позвоночник, как они формируются и какое имеют функциональное значение?

9. Какое строение имеют ребра и грудина?

10. Как соединяются ребра с грудиной и позвоночным столбом?

11. Грудная клетка в целом. Влияние занятий спортом на размеры и подвижность

грудной клетки.

12. Возрастные, половые и индивидуальные особенности позвоночного столба и

грудной клетки.