Для выполнения функций опоры, движения и защиты в нашем организме существует система, включающая кости, мышцы, сухожилия и связки. Все ее части растут и развиваются в тесном взаимодействии. Их строение и свойства изучает наука анатомия. Плечевая кость входит в состав свободной верхней конечности и наряду с костями предплечья и пояса верхних конечностей - лопаткой и ключицей - обеспечивает сложные механические движения руки человека. В данной работе на примере плечевой кости мы подробно изучим принципы деятельности опорно-двигательной системы и выясним, как ее строение связано с выполняемыми функциями.
Особенности трубчатых костей
Трехгранная или цилиндрическая форма характерна для составляющих скелета – трубчатых костей, у которых различают такие элементы, как эпифизы (края кости) и ее тело (диафиз). Три слоя - надкостница, собственно кость и эндоост - входят в состав диафиза плечевой кости. Анатомия свободной верхней конечности в настоящее время изучена достаточно хорошо. Известно, что эпифизы содержат губчатое вещество, тогда как центральный отдел представлен костными пластинками. Они образуют компактное вещество. Такой вид имеют длинные трубчатые кости: плечевая, локтевая, бедренная. Анатомия плечевой кости, фото которой представлено ниже, указывает на то, что ее форма наилучшим образом соответствует образованию подвижных соединений с костями пояса верхних конечностей и предплечья.
Как развиваются трубчатые кости
В процессе зародышевого развития плечевая кость вместе со всем скелетом формируется из среднего зародышевого листка – мезодермы. В начале пятой недели беременности плод имеет мезенхимные участки, называемые закладками. Они растут в длину и приобретают форму плечевых трубчатых костей, оссификация которых продолжается и после рождения ребенка. Сверху плечевая кость покрывается надкостницей. Это тонкая оболочка, состоящая из соединительной ткани и имеющая разветвленную сеть кровеносных сосудов и нервных окончаний, входящих в собственно кость и обеспечивающих ее питание и иннервацию. Она располагается по всей длине трубчатой кости и формирует первый слой диафиза. Как установила наука анатомия, плечевая кость, покрытая надкостницей, содержит волокна эластичного белка – коллагена, а также специальные клетки, называемые остеобластами и остеокластами. Они группируются вблизи центрального канала Гаверса. С возрастом он заполняется желтым костным мозгом.
Самозаживление, репарация и рост в толщину трубчатых костей в скелете человека осуществляется благодаря надкостнице. Специфична анатомия плечевой кости в срединной части диафиза. Здесь имеется бугристая поверхность, к которой присоединяется поверхностная дельтовидная мышца. Вместе с поясом верхних конечностей и костями плеча и предплечья она обеспечивает подъем и отведение локтей и рук вверх, назад и перед собой.
Значение эпифизов трубчатых костей
Концевые части трубчатой кости плеча называются эпифизами, содержат красный костный мозг и состоят из губчатого вещества. Его клетки продуцируют форменные элементы крови – тромбоциты и эритроциты. Эпифизы покрыты надкостницей, имеют костные пластинки и тяжи, называемые трабекулами. Они расположены под углом друг к другу и составляют внутренний остов в виде системы полостей, которые и заполнены кроветворной тканью. Как определила анатомия, строение плечевой кости в местах соединения ее с лопаткой и костями предплечья достаточно сложное. Суставные поверхности плечевой кости имеют проксимальный и дистальный концы. Головка кости имеет выпуклую поверхность, покрытую гиалиновым хрящом и входящую во впадину лопатки. Специальное хрящевое образование лопаточной впадины – суставная губа – служит амортизатором, смягчающим сотрясения и удары при движении плеча. Капсула плечевого сустава одним концом прикреплена к лопатке, а другим – к головке плечевой кости, опускаясь до ее шейки. Она стабилизирует связь плечевого пояса и свободной верхней конечности.
Кости
Анатомия плечевого сустава человека сложная. Для обеспечения подвижности впадина здесь задумана меньше, а объем движения обеспечивается множеством сухожилий и мышц. Сустав состоит из двух больших костей — плечевой и лопаточной, нескольких сочленений и множества связок, сухожилий и мышц. Лопатка представляет собой плоскую кость в виде треугольника. Она также важна при построении сочленения сустава плеча. Кость находится на задней стороне туловища и легко чувствуется под кожей. На ней есть суставная впадина, к которой прикрепляется плечевая кость. На тыльной стороне лопатки находится ось, делящая ее надвое, где расположены подостные и надостные мышцы. На лопатке есть еще один отросток, под названием клювовидный, прикрепляющий связки и мускулы. Еще одна кость — ключица - является трубчатой, с изогнутой формой.
Особенности плечевого и локтевого суставов
Как установила анатомия человека, плечевая кость входит в состав не только шаровидного плечевого сустава, но и еще одного - сложного локтевого. Нужно отметить, что плечевой сустав является самым подвижным в теле человека. Это вполне объяснимо, так как рука служит главным орудием трудовых операций, а ее мобильность связана с приспособлением к прямохождению и освобождению от участия в передвижении.
Локтевой сустав состоит из трех отдельных соединений, связанных общей суставной капсулой. Дистальный отдел плечевой кости соединяется с локтевой, образуя блоковидный сустав. Одновременно головка мыщелка плечевой кости входит в ямку проксимального конца лучевой кости, образуя плечелучевое подвижное соединение.
Кровоснабжение и иннервация
Мускулы плечевого пояса получают кровь за счет подмышечной артерии и ее ответвлений. Она пересекает полость подмышки и движется от первого ребра до низа большой грудной мышцы, переходя в плечевую артерию. Ее сопровождает вена. Иннервация реализуется посредством нервов плечевого сплетения. В ней принимают участие как спинномозговые, так и идущие от передней ветви грудного нерва. Плечевое сплетение берет начало от основания шеи, движется вперед и вниз, проникая в полость подмышки, идет под ключицей, под клювовидным отростком лопатки, отдавая там нервы.
Дополнительные структуры плеча
Нормальная анатомия плечевой кости включает в себя большой и малый апофизы – бугорки, от которых отходят гребни. Они служат местом прикрепления мышц плеча. Здесь же находится бороздка, служащая вместилищем сухожилия бицепса. На границе с телом кости, диафизом, ниже апофизов, расположена хирургическая шейка. Она наиболее уязвима при травматических повреждениях плеча – вывихах и переломах. Посередине тела кости находится бугристый участок, к которому прикрепляется дельтовидная мышца, а сзади от него - борозда спиральной формы, в которую погружен лучевой нерв. На границе эпифизов и диафиза лежит участок, быстро делящиеся клетки которого обуславливают рост плечевой кости в длину.
Нарушения функций плечевой кости
Наиболее распространенной травмой является перелом плеча при падении или сильном механическом ударе. Причина лежит в том, что сустав не имеет настоящих связок и стабилизируется только мышечным корсетом пояса верхних конечностей и вспомогательной связкой, имеющей вид пучка коллагеновых фибрилл. Достаточно распространены поражения мягких тканей плечевого сустава, например, тендинит и капсулит. В первом случае повреждаются сухожилия надостной, подостной, малой круглой мышц. Другое заболевание происходит в результате воспалительных процессов в суставной капсуле плеча.
Патологии сопровождаются туннельными болями в руке и плече, ограничением подвижности плечевого сустава при подъеме рук вверх, заведении их за спину, отведении в стороны. Все эти симптомы резко снижают работоспособность и физическую активность человека.
