Здравствуйте, друзья! В нашем традиционном лонгриде поговорим об опорно-двигательной системе — костях, суставах, связках и мышцах, которые вместе держат тело, защищают внутренние органы и позволяют нам двигаться. Сколько костей у взрослого и почему у ребёнка их больше? Откуда берётся хруст в суставах? И правда ли, что после пятидесяти укреплять мышцы уже поздно?
Мы разберём, из каких частей состоит скелет, чем различаются типы костей и суставов, как устроены мышца, сухожилие и связка, откуда они получают кровь и нервные команды. Расскажем, как опорно-двигательный аппарат развивается в утробе, растёт в детстве и меняется с возрастом, и почему пик костной массы, набранный в молодости, определяет здоровье костей в старости.
Отдельно коротко обсудим самые частые болезни — боль в спине, остеоартрит, остеопороз, воспалительные и травматические повреждения, а также обследования, профилактику и признаки, при которых нужна срочная помощь. В конце статьи вас ждёт краткое резюме по каждому разделу статьи.
Часть 1. Как устроена опорно-двигательная система
1.1. Пассивная и активная части
Опорно-двигательная система, или опорно-двигательный аппарат, объединяет все структуры, которые обеспечивают опору и движение тела. Анатомы делят её на две части1, 2:

- Пассивная часть — кости и их соединения: суставы, хрящи, связки. Она задаёт форму тела и служит системой рычагов.
- Активная часть — скелетные мышцы с их сухожилиями и фасциями (плотными соединительнотканными оболочками). Сокращаясь, мышцы приводят рычаги в движение.
Деление условное: кость без мышцы неподвижна, а мышца без кости не может сдвинуть тело. Поэтому врачи всё чаще говорят о скелетно-мышечной системе как о едином целом, а её болезни называют скелетно-мышечными. По оценке Всемирной организации здравоохранения, такими болезнями в мире страдают около 1,7 миллиарда человек7, 8.
1.2. Скелет: сколько костей и как они разделены
У взрослого человека в скелете 206 костей, хотя число немного меняется из-за добавочных косточек. У новорождённого костей больше, примерно 270–300, потому что многие из них ещё состоят из нескольких частей. Позже эти части срастаются: так, крестец из пяти позвонков превращается в одну кость, а тазовая кость — из трёх1, 6.
Скелет делят на осевой, который лежит по средней линии тела, и добавочный, куда входят пояса и свободные конечности. Такое деление помогает понять, что именно держит вес тела, а что отвечает за подвижность2.
Таблица 1. Отделы скелета взрослого
| Отдел | Из чего состоит | Число костей | Главная роль |
|---|---|---|---|
| Череп | Мозговой отдел и лицевой отдел | 22 (8 и 14) | Защита мозга и органов чувств, жевательный аппарат |
| Слуховые косточки и подъязычная кость | По три косточки в каждом ухе и одна подъязычная | 7 | Передача звука, опора гортани и языка |
| Позвоночник | Шейные, грудные, поясничные, крестцовые, копчиковые позвонки | 26 (с учётом срастания) | Опора тела, защита спинного мозга |
| Грудная клетка | 12 пар рёбер и грудина | 25 | Защита сердца и лёгких, участие в дыхании |
| Пояс и свободная верхняя конечность | Ключица, лопатка, плечо, предплечье, кисть | 64 | Захват, манипуляции, подвижность |
| Таз и свободная нижняя конечность | Тазовая кость, бедро, голень, стопа | 62 | Опора, ходьба, перенос веса |
Эта цифра у каждого человека может отличаться. Например, добавочные рёбра и косточки в стопе и кисти встречаются у небольшой части людей и обычно ничего не значат1, 2.
1.3. Череп и грудная клетка
Череп образуют 8 костей мозгового отдела (лобная, две теменные, затылочная, две височные, клиновидная, решётчатая) и 14 костей лицевого отдела. Единственная подвижная кость черепа — нижняя челюсть: она соединена с височными костями височно-нижнечелюстными суставами. Остальные кости связаны неподвижными швами1, 6.
Грудную клетку образуют грудной отдел позвоночника, 12 пар рёбер и грудина. Семь верхних пар рёбер прикрепляются к грудине напрямую хрящами, следующие три пары — через хрящ вышележащего ребра, а две нижние пары заканчиваются свободно в мышцах. Благодаря хрящам грудная клетка упруго раздвигается при вдохе2.
Внутри грудной клетки лежат сердце и лёгкие, а нижнее отверстие закрывает диафрагма — главная дыхательная мышца. О ней рассказывает статья Всё, что вы хотели знать о диафрагме.
1.4. Позвоночник, пояса и конечности
Позвоночник состоит из 33–34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 сросшихся крестцовых и 4–5 копчиковых. Между позвонками лежат межпозвонковые диски, которые смягчают нагрузку. Изгибы позвоночника в боковой проекции пружинят при ходьбе. Подробно его устройство разбирает статья Всё, что вы хотели знать о позвоночнике.
Верхняя конечность соединена с туловищем плечевым поясом из ключицы и лопатки. Ключица — единственная кость, которая прикрепляет руку к грудине, и поэтому она ломается чаще других при падении на вытянутую руку. Кисть содержит 27 костей: 8 костей запястья, 5 пястных и 14 фаланг пальцев1, 2.
Нижняя конечность опирается на тазовый пояс — две тазовые кости, соединённых друг с другом спереди лобковым симфизом, а сзади с крестцом. Бедренная кость самая длинная и прочная в теле. Стопа имеет 26 костей и образует продольные и поперечный своды, которые работают как рессора2, 6.
1.5. Типы костей и их внешнее строение
По форме кости делят на несколько типов, и у каждого своя задача1, 2:
- Длинные кости — бедренная, плечевая, кости предплечья и голени, фаланги. Это рычаги, у них есть тело (диафиз) и два утолщённых конца (эпифизы).
- Короткие кости — кости запястья и предплюсны. Они выдерживают нагрузку и допускают небольшие смещения.
- Плоские кости — кости свода черепа, лопатка, грудина, рёбра. Они защищают органы и дают место для прикрепления мышц.
- Смешанные и неправильные — позвонки и кости основания черепа, сочетающие несколько форм.
- Воздухоносные кости — лобная, клиновидная, решётчатая, верхняя челюсть. Внутри них полости с воздухом — околоносовые пазухи.
- Сесамовидные кости лежат внутри сухожилий. Самая крупная — надколенник. Они увеличивают плечо рычага мышцы.
У длинной кости различают зоны: диафиз, эпифиз и метафиз — участок между ними, где у детей находится зона роста. Снаружи кость покрыта надкостницей, плотной плёнкой с нервами и сосудами. Только суставные поверхности лишены надкостницы, их покрывает хрящ1, 3. Подробности о костях описывает статья Всё, что вы хотели знать о костях.
1.6. Из чего состоит кость
Кость — живая ткань. Она состоит из клеток и межклеточного вещества, в котором около 60–70% по массе приходится на минерал гидроксиапатит (соединение кальция и фосфора), а остальное — главным образом коллаген I типа и вода. Минерал даёт твёрдость, а коллаген — упругость и устойчивость к перелому1, 3.
В кости работают клетки трёх видов3:
- Остеобласты строят новое костное вещество и откладывают в него минералы.
- Остеоциты — зрелые клетки внутри кости, которые «чувствуют» нагрузку и управляют обновлением.
- Остеокласты — крупные многоядерные клетки, которые разрушают старую кость.
По плотности различают два вида костного вещества. Компактное образует наружный слой, в нём пластинки уложены вокруг каналов с сосудами (остеоны). Губчатое состоит из тонких перекладин, расположенных вдоль линий нагрузки; между ними находится красный костный мозг. Подробнее о нём рассказывает статья Всё, что вы хотели знать о костном мозге.
Миф
Кость — это сухой неживой каркас, который не меняется.
Факт
Кость постоянно обновляется: остеокласты разрушают старый участок, остеобласты строят новый. Этот процесс называется ремоделированием, и он помогает кости залечивать микротрещины и приспосабливаться к нагрузке.
1.7. Суставы: три типа соединений
Все соединения костей делят по строению на три группы1, 2:
Таблица 2. Типы соединений костей
| Тип | Чем соединены кости | Подвижность | Пример |
|---|---|---|---|
| Фиброзные | Плотная соединительная ткань | Почти нет | Швы черепа, зубы в лунках, связка между костями голени |
| Хрящевые | Хрящ | Небольшая | Лобковый симфиз, диски между позвонками, соединение первого ребра с грудиной |
| Синовиальные (суставы в узком смысле) | Полость с жидкостью и капсула | Выраженная | Плечо, колено, бедро, пальцы |
Синовиальных суставов в теле больше всего, и именно с ними связаны привычные «суставные» болезни. Их классифицируют по форме суставных поверхностей, а форма определяет число осей вращения2.
Таблица 3. Формы синовиальных суставов
| Форма | Число осей | Пример | Что можно делать |
|---|---|---|---|
| Блоковидный | Одна | Локтевой, межфаланговые | Сгибание и разгибание |
| Цилиндрический | Одна | Между первым и вторым шейными позвонками | Вращение |
| Эллипсовидный | Две | Лучезапястный | Сгибание, разгибание, отведение, приведение |
| Седловидный | Две | Первый запястно-пястный (основание большого пальца) | Противопоставление пальца |
| Шаровидный | Три | Плечевой, тазобедренный | Движение во всех плоскостях и вращение |
| Плоский | Скольжение | Между отростками позвонков | Небольшое скольжение |
Подробный рассказ о каждом суставе и их болезнях ведёт статья Всё, что вы хотели знать о суставах.
1.8. Устройство синовиального сустава
У типичного синовиального сустава есть несколько обязательных элементов1, 3:
- Суставные поверхности, покрытые гиалиновым хрящом толщиной в несколько миллиметров. Он гладкий, упругий и не имеет сосудов и нервов.
- Суставная капсула — двухслойный мешок. Наружный слой плотный, фиброзный, а внутренний, синовиальная оболочка, выделяет жидкость.
- Суставная полость — узкая щель, в которой находится небольшое количество синовиальной жидкости.
- Дополнительные структуры у некоторых суставов: мениски, диски, суставная губа, внутрисуставные связки, синовиальные сумки.
Синовиальная жидкость похожа на яичный белок по вязкости. Она смазывает суставные поверхности и питает хрящ, который не имеет собственных сосудов и получает питательные вещества из жидкости. Поэтому хрящу необходимы движение и нагрузка: при сжатии и расслаблении жидкость «прокачивается» сквозь хрящ3, 5.
Хруст в суставах чаще всего связан с переходом газов в синовиальной жидкости или с щелчком сухожилия через костный выступ. Если он не сопровождается болью и припухлостью, обычно не опасен. Боль, блокада сустава или припухлость при хрусте требуют осмотра врача1, 13.
1.9. Мышцы: виды, строение и волокна
Мышцы в организме делят на три вида: скелетные, гладкие и сердечную. К опорно-двигательной системе относятся скелетные мышцы. В теле их более 600, и в сумме они составляют около 40% массы взрослого человека. Они работают по воле человека, поэтому называются произвольными1, 5.
Скелетная мышца имеет брюшко и два сухожилия: начальное, или проксимальное, и конечное, дистальное. Снаружи её покрывает соединительнотканная оболочка эпимизий, внутри лежат пучки мышечных волокон, окружённые перимизием, а каждое волокно обёрнуто тонкой оболочкой эндомизием. Эти оболочки сливаются в сухожилие3.
Мышечное волокно — длинная многоядерная клетка, заполненная миофибриллами. Внутри них чередуются нити белков актина и миозина, собранные в повторяющиеся единицы — саркомеры. При сокращении нити скользят друг относительно друга и саркомер укорачивается. Энергию для этого даёт молекула АТФ (аденозинтрифосфат, универсальный источник энергии клетки)3, 5.
Таблица 4. Основные типы мышечных волокон
| Тип | Скорость и сила | Утомляемость | Для чего подходит |
|---|---|---|---|
| Медленные, окислительные (I) | Малая скорость, малая сила | Низкая | Поддержание позы, бег на длинные дистанции |
| Быстрые, окислительно-гликолитические (IIa) | Средняя | Средняя | Смешанная нагрузка |
| Быстрые, гликолитические (IIx) | Высокая скорость и сила | Высокая | Спринт, прыжки, рывок |
У каждого человека есть все три типа, но их соотношение в разных мышцах различно и частично определяется наследственностью. Тренировка может смещать свойства волокон, но не превращает выносливого бегуна в спринтера полностью. Детали по видам мышц и работе рассказывает статья Всё, что вы хотели знать о мышцах.
1.10. Сухожилия, связки, фасции и сумки
Сухожилие соединяет мышцу с костью. Его основа — плотные параллельные пучки коллагена I типа, поэтому оно почти не растягивается и передаёт усилие мышцы на кость. Связка соединяет кость с костью, удерживает сустав и ограничивает лишние движения. По строению связка похожа на сухожилие, но её волокна расположены менее упорядоченно1, 3.
Фасции — тонкие, но прочные соединительнотканные футляры вокруг мышц и групп мышц. Они направляют мышцы, уменьшают трение и ограничивают распространение отёка и гноя. Синовиальные сумки — плоские мешочки с жидкостью. Они лежат там, где сухожилие или кожа трутся о кость, и уменьшают трение1, 2.
Сухожилия и связки получают мало крови, поэтому заживают медленнее мышц. Об их строении, повреждениях и восстановлении рассказывает статья Всё, что вы хотели знать о связках и сухожилиях.
1.11. Кровоснабжение, лимфа и иннервация
Кость получает кровь от нескольких источников: питающая артерия входит в диафиз и разветвляется внутри, а многочисленные мелкие ветви идут из надкостницы и околосуставных артерий. Поэтому после некоторых переломов нарушается кровоснабжение отломка, как после перелома шейки бедренной кости или ладьевидной кости запястья1, 2.
Мышцы пронизаны капиллярами, и во время работы приток крови к ним возрастает в разы. Вены между мышцами имеют клапаны, а сокращающаяся икроножная мышца выдавливает кровь вверх — это мышечно-венозный насос. Хрящ, сухожилия и связки кровоснабжаются плохо1, 5.
Лимфа от мышц и костей оттекает в регионарные лимфатические узлы — подмышечные, паховые, подколенные и локтевые. Их увеличение иногда сопровождает воспаление или травму конечности1. Подробнее об узлах рассказывает статья Всё, что вы хотели знать о лимфатических узлах и сосудах.
Каждая скелетная мышца получает команды от двигательных нервных клеток спинного мозга или ствола мозга. Один мотонейрон вместе с группой мышечных волокон, которыми он управляет, называют двигательной единицей. В мышцах, выполняющих тонкие движения, например в мышцах пальцев, единицы маленькие, а в мышцах бедра — крупные1, 5.
Нерв передаёт сигнал мышце в нервно-мышечном синапсе с помощью ацетилхолина. Кроме двигательных волокон, мышцы, сухожилия и суставы содержат чувствительные нервные окончания. Они сообщают мозгу о положении тела и силе натяжения (проприоцепция). Они же отвечают за боль, которую вызывают воспаление и повреждение1, 5. Подробнее — в статьях Всё, что вы хотели знать о спинном мозге и Всё, что вы хотели знать о периферических нервах.
1.12. Как система развивается в утробе
Опорно-двигательный аппарат развивается из среднего зародышевого листка, мезодермы. Туловищная мезодерма сегментируется на парные блоки — сомиты. Часть каждого сомита, склеротом, даёт позвонки и рёбра, а другая часть, миотом, формирует мышцы туловища. Мышцы и кости конечностей развиваются из боковой пластинки мезодермы4.
Зачатки конечностей в виде почек появляются к концу четвёртой недели развития, сначала верхние, чуть позже нижние. К восьмой неделе уже сформированы все основные кости в виде хряща, и в первичных центрах начинается окостенение. Рука и нога поворачиваются в разные стороны, что объясняет разницу в расположении коленного и локтевого суставов4.
Кости образуются двумя путями. Часть костей, главным образом кости свода черепа и ключицы, формируется прямо из соединительной ткани (внутримембранозное окостенение). Большинство остальных сначала существуют как хрящевая модель, которая затем замещается костью (энхондральное, или хрящевое, окостенение)3, 4.
После рождения кости растут в длину за счёт эпифизарных пластинок роста — слоя хряща между эпифизом и метафизом. Росту способствуют гормон роста, половые гормоны и гормоны щитовидной железы. Пластинки закрываются в подростковом и раннем юношеском возрасте, примерно к 14–25 годам в зависимости от кости и пола, и рост в длину прекращается1, 3.
Роднички, мягкие участки между костями черепа новорождённого, позволяют головке пройти по родовым путям и расти мозгу. Задний родничок закрывается в первые месяцы жизни, а передний — примерно к 1–2 годам1, 2.
Миф
Рост ребёнка можно значительно ускорить упражнениями и подвешиванием на турнике.
Факт
Рост в длину определяют наследственность, гормоны и питание. Упражнения полезны для мышц, осанки и плотности костей, но не заставят зоны роста работать быстрее и не удлинят кости.
1.13. Врождённые варианты и аномалии
Многие особенности строения скелета и мышц — варианты нормы. Примеры: шейное ребро, добавочная косточка, отсутствие длинной ладонной мышцы предплечья примерно у каждого десятого. Они обычно выявляются случайно на снимках и не требуют лечения1, 2.
Некоторые отклонения важны клинически. К ним относят врождённый вывих бедра (дисплазию тазобедренного сустава), косолапость, сращение или недоразвитие позвонков, расщепление дужек позвонков (spina bifida), добавочные пальцы и их сращение. Часть нарушений находят при УЗИ в утробе или при осмотре новорождённого, и раннее лечение даёт лучший результат4, 16.
Гипермобильность, когда суставы подвижны больше обычного, может быть вариантом нормы, но иногда сопровождает болезни соединительной ткани. Подробнее — в статье «Гипермобильность суставов у подростка 12–18 лет: норма или риск».
1.14. Возрастные и половые различия
Скелет ребёнка содержит больше хряща и зон роста, кости эластичнее, а надкостница толще. Поэтому у детей чаще бывают переломы по типу «зелёной ветки», когда кость надламывается, но не разламывается. Масса костной ткани быстро нарастает в подростковом возрасте и достигает максимума в молодом возрасте, обычно к 20–30 годам1, 11.
Чем выше пиковая костная масса, тем больше запас прочности на старость. С возрастом остеокласты начинают преобладать над остеобластами, и кость постепенно теряет минерал. У женщин после менопаузы потеря ускоряется из-за снижения эстрогенов11, 12. Об этом рассказывает статья «Профилактика и лечение остеопороза при климаксе».
Мышечная масса также достигает пика в молодости и затем постепенно уменьшается, а волокна второго типа теряются быстрее. Хрящ становится тоньше, связки и сухожилия менее эластичны, межпозвонковые диски теряют воду, поэтому рост человека к старости слегка уменьшается1, 10.
У мужчин в среднем кости крупнее, а мышечная масса выше. Женский таз шире и имеет иную форму, а во время беременности под действием гормонов связки размягчаются. О нагрузке на опорно-двигательный аппарат в этот период рассказывает статья «Опорно-двигательный аппарат во время беременности».
1.15. Как выглядит норма на снимках
Рентгеновский снимок показывает кости и промежутки между ними. Нормальная кость имеет чёткий наружный контур и равномерный рисунок, а суставная щель соответствует толщине хряща. Расширенные зоны роста у детей — нормальный признак, их не следует принимать за перелом1, 16.
Мягкие ткани лучше показывают УЗИ и магнитно-резонансная томография (МРТ). Ультразвук хорошо выявляет жидкость в суставе, разрывы сухожилий и состояние мышц. МРТ показывает хрящ, связки, мениски, диски и костный мозг. Компьютерная томография (КТ) точнее всего передаёт детали костей1, 16.
Денситометрия — рентгеновское исследование плотности костей. Результат записывают как Т-критерий: у здорового молодого взрослого он около нуля, а значение −2,5 и ниже соответствует остеопорозу11, 12.
Часть 2. Как работает опорно-двигательная система
2.1. Основные функции
Опорно-двигательная система выполняет не только механические задачи. Она одновременно является опорой, защитой, рычагами, складом минералов, местом кроветворения и источником тепла. Перечислим основные функции1, 5:
- Опора: скелет держит тело и мягкие ткани, а мышцы поддерживают позу.
- Движение: мышцы тянут за кости, как за рычаги, вокруг суставов.
- Защита: череп защищает мозг, грудная клетка — сердце и лёгкие, позвоночник — спинной мозг, таз — органы малого таза.
- Кроветворение: в красном костном мозге образуются клетки крови.
- Запас минералов: в костях хранится около 99% кальция организма и большая часть фосфора.
- Выработка тепла: во время сокращения и дрожи мышцы выделяют тепло.
Кости вырабатывают гормоны. Остеоциты выделяют фактор роста фибробластов 23, который регулирует выведение фосфата почками, а остеобласты — остеокальцин, участвующий в обмене веществ. Скелетные мышцы тоже работают как эндокринный орган: они выделяют миокины — вещества, влияющие на обмен и воспаление5, 10.
2.2. Как сокращается мышца
Сокращение начинается с сигнала мотонейрона. На окончании нерва выделяется ацетилхолин, он открывает каналы в мембране мышечного волокна, и возникает электрический импульс. Импульс запускает выброс кальция внутри волокна. Кальций открывает места связывания на актине, и миозин «гребёт» по нити, как лодочное весло3, 5.
Для работы нужна энергия АТФ. Её быстро дают запасы креатинфосфата, затем бескислородный распад глюкозы (гликолиз) и, при длительной нагрузке, окисление глюкозы и жиров в митохондриях. Когда сигнал прекращается, кальций убирается обратно, и мышца расслабляется5.
Сила мышцы зависит от числа активных двигательных единиц: слабый сигнал включает маленькие и медленные единицы, сильный подключает крупные быстрые. Мышца работает по-разному: она бывает напряжена без движения (изометрический режим), укорачивается при подъёме груза или удлиняется при его опускании. Последний режим чаще вызывает микротравмы и позднюю боль3, 5.
Даже в покое мышцы слегка напряжены. Это мышечный тонус, он поддерживается рефлексами растяжения: мышечные веретёна сообщают спинному мозгу о растяжении мышцы, а сухожильные органы Гольджи — о слишком сильном натяжении сухожилия. Благодаря этому человек стоит, не задумываясь о позе1, 5.
2.3. Рычаги, суставы и движение
Кость вместе с мышцей работает как рычаг. Сустав служит точкой опоры, мышца прикладывает усилие, а вес конечности или груза является сопротивлением. В зависимости от взаимного положения этих точек различают рычаги первого, второго и третьего рода. Большинство рычагов в теле позволяют выиграть в скорости и размахе, а не в силе2, 5.
Мышцы работают группами. Основная мышца, выполняющая движение, называется агонистом, мышца с противоположным действием — антагонистом, а помощники — синергистами. Например, при сгибании локтя двуглавая мышца плеча сокращается, а трёхглавая расслабляется. Плавность движения достигается согласованной работой тех и других2, 5.
Ходьба — сложный цикл, в котором поочерёдно опираются на стопы, толкаются, переносят ногу вперёд. В ней работают мышцы бедра, голени, стопы, ягодичные и мышцы туловища. Свод стопы и мениски колена смягчают удар. Поэтому слабость или болезнь любого звена быстро влияет на походку1, 2.
2.4. Как кость обновляется и откуда берёт минералы
Ремоделирование проходит по циклу. Сначала остеокласты рассасывают участок кости, затем наступает короткая пауза, и остеобласты заполняют полость новой тканью и минерализуют её. Фаза рассасывания занимает недели, а фаза построения — несколько месяцев. За год обновляется заметная часть скелета3, 5.
Нагрузка стимулирует костеобразование: чем больше кость нагружена, тем крепче она становится. При длительной неподвижности, например в космосе или при постельном режиме, кость быстро теряет плотность. Эту закономерность называют законом Вольфа1, 9.
Содержание кальция в крови поддерживается в узких пределах (общий кальций крови взрослого обычно 2,15–2,55 ммоль/л). Если кальция не хватает, околощитовидные железы выделяют паратиреоидный гормон, и он усиливает вымывание кальция из кости, всасывание его в кишечнике (с участием активной формы витамина D) и возврат в почках. О железах рассказывает статья Всё, что вы хотели знать об околощитовидных железах.
Таблица 5. Что влияет на кости и мышцы
| Фактор | Влияние на кость | Влияние на мышцу |
|---|---|---|
| Нагрузка и движение | Усиливает образование кости | Увеличивает массу и силу |
| Витамин D и кальций | Необходимы для минерализации | Необходим для работы волокон |
| Эстрогены и тестостерон | Защищают кость от потери | Тестостерон увеличивает мышечную массу |
| Гормон роста и ИФР-1 | Стимулируют рост и построение | Стимулируют рост мышц |
| Гормоны щитовидной железы | Необходимы в норме, избыток ускоряет потерю | Избыток вызывает слабость |
| Избыток кортизола и глюкокортикоидов | Угнетает остеобласты и ослабляет кость | Вызывает мышечную слабость и потерю массы |
| Белок в рационе | Нужен для матрикса кости | Нужен для построения мышц |
2.5. Нервная регуляция и координация
Произвольное движение планируется в коре больших полушарий, уточняется в мозжечке и базальных ядрах и передаётся по нисходящим путям на мотонейроны спинного мозга. От мышц, сухожилий и суставов к мозгу идёт поток сигналов о положении и силе, поэтому человек в темноте знает, где находятся его рука и нога1, 5.
Простейший пример — коленный рефлекс. Удар по сухожилию растягивает мышцу бедра, веретено посылает сигнал в спинной мозг, а мотонейрон возвращает ответ, и нога разгибается. Невролог проверяет рефлексы, чтобы оценить целостность дуги от мышцы до спинного мозга и обратно1, 5.
2.6. Связь с другими системами
Сердечно-сосудистая система доставляет мышцам кислород, а дыхательная — обеспечивает газообмен. Эндокринная система регулирует рост и обмен кальция, почки участвуют в активации витамина D, а кишечник всасывает кальций. Нервная система управляет движением и воспринимает боль1, 5.
Костный мозг вместе с селезёнкой и лимфатическими органами образует систему кроветворения и иммунитета. Многие воспалительные болезни суставов связаны с нарушением иммунной системы, поэтому их лечит ревматолог14, 17.
Миф
Хруст и боль в суставах после тридцати означают, что соли откладываются и суставы стареют.
Факт
«Отложение солей» — устаревшее представление. Чаще боль связана с износом хряща, перегрузкой, воспалением или состоянием околосуставных тканей. Причину устанавливает врач по осмотру и обследованию, а не по хрусту.
Мышцы влияют на обмен веществ: они потребляют глюкозу и жиры, поэтому достаточная мышечная масса помогает поддерживать чувствительность к инсулину. Двигательная активность снижает риск сердечно-сосудистых болезней, диабета и депрессии, а длительное малоподвижное положение этот риск повышает5, 9.
Часть 3. Частые болезни опорно-двигательной системы
3.1. Какие структуры поражают какие болезни
Болезней у опорно-двигательной системы много, но большинство из них связано с несколькими механизмами: износ, воспаление, обмен веществ, травма и перегрузка. Ниже показано, какие части системы страдают чаще всего7, 8.
Таблица 6. Структуры системы и болезни, которые их поражают
| Структура | Частые болезни | Главный механизм |
|---|---|---|
| Кость | Остеопороз, переломы, остеомаляция | Снижение плотности, травма, дефицит витамина D |
| Сустав и хрящ | Остеоартрит, ревматоидный артрит, подагра | Износ, аутоиммунное воспаление, отложение кристаллов |
| Позвоночник и диски | Боль в спине, грыжа диска, стеноз, сколиоз | Перегрузка, дегенерация, искривление |
| Мышцы | Саркопения, растяжения, миозит | Старение, перегрузка, воспаление |
| Сухожилия и связки | Тендинопатии, растяжения и разрывы | Перегрузка и травма |
| Позвоночник и крестцово-подвздошные суставы | Аксиальный спондилоартрит | Воспаление, связанное с иммунитетом |
3.2. Боль в спине и остеоартрит
Боль в пояснице — одна из самых частых причин нетрудоспособности в мире. В подавляющем большинстве случаев она неспецифическая: серьёзной структурной причины нет, а боль связана с мышцами, связками и суставами позвоночника. Обычно она проходит за несколько недель, а главное лечение — сохранять активность15.
Остеоартрит — самая частая болезнь суставов: постепенно истончается суставной хрящ, меняется кость под ним, развивается воспаление околосуставных тканей. Чаще поражаются колени, бёдра, суставы кистей и позвоночника. Главные факторы риска — возраст, избыточный вес, прежние травмы и наследственность13.
3.3. Остеопороз и переломы
Остеопороз — состояние, при котором плотность и качество кости снижены, а риск перелома повышен. Долгое время он не вызывает симптомов, и о болезни узнают после перелома позвонка, шейки бедра или запястья. Риск выше у женщин после менопаузы, при дефиците витамина D, длительном приёме глюкокортикоидов и малоподвижной жизни11, 12.
Переломы могут быть и травматическими у здоровых костей. Кость срастается за недели и месяцы: образуется мозоль, которая затем перестраивается. Скорость зависит от кровоснабжения, возраста, питания и курения. Обращаться к врачу следует при любой подозрительной травме со стойкой болью, деформацией и ограничением движения16.
3.4. Воспалительные болезни суставов
К ним относят ревматоидный артрит, аксиальный спондилоартрит (поражение позвоночника и крестцово-подвздошных суставов), псориатический артрит и подагру. При ревматоидном артрите иммунная система атакует синовиальную оболочку, и возникает симметричное воспаление мелких суставов кистей и стоп. Утренняя скованность дольше получаса — повод обратиться к ревматологу14, 17.
3.5. Мышцы и детский возраст
Саркопенией называют прогрессирующую потерю мышечной массы и силы с возрастом. Она повышает риск падений и переломов. Диагноз ставят по снижению силы, подтверждённому оценкой массы мышц и физических возможностей10.
У детей и подростков бывают нарушения осанки, идиопатический сколиоз, плоскостопие и гипермобильность суставов. В большинстве случаев они нетяжёлые, но сколиоз требует наблюдения, поскольку может прогрессировать в период быстрого роста16.
Резкая боль в спине с онемением в промежности, слабостью в ногах или нарушением мочеиспускания, а также боль после травмы с деформацией или невозможностью опереться на ногу, требуют немедленного обращения за помощью, а не домашнего лечения.
Часть 4. Как обследуют и как сохранить здоровье опорно-двигательной системы
4.1. Как проверяют кости, суставы и мышцы
Диагностика начинается с осмотра и расспроса: врач оценивает осанку, объём движений, силу мышц, рефлексы, болезненность и припухлость. Затем выбирают нужное исследование. Главное правило — подбирать исследование под вопрос, а не делать все подряд15, 16.
Таблица 7. Основные исследования
| Исследование | Что показывает | Когда применяют |
|---|---|---|
| Рентгенография | Кости, суставную щель, переломы, деформации | Травмы, боль в суставах, оценка искривлений |
| УЗИ | Жидкость в суставе, сухожилия, мышцы, связки | Боль и припухлость в области сустава |
| МРТ | Хрящ, мениски, связки, диски, костный мозг | Неясная боль, подозрение на повреждение мягких тканей |
| КТ | Тонкая структура кости, сложные переломы | Сложные переломы, планирование операции |
| Денситометрия | Плотность костей | Оценка риска остеопороза |
| Анализы крови | Кальций, фосфор, витамин D, воспалительные показатели, ревматоидный фактор, мочевая кислота | Подозрение на обменные и воспалительные болезни |
| Электронейромиография | Проведение по нерву и работа мышцы | Слабость, онемение, подозрение на поражение нерва |
| Исследование синовиальной жидкости | Кристаллы, клетки, признаки инфекции | Припухший сустав без ясной причины |
Не все изменения на снимках означают болезнь: у многих людей без жалоб на МРТ позвоночника находят грыжи и признаки износа. Поэтому врач ориентируется на сочетание симптомов, осмотра и результатов15.
4.2. Как сохранить кости, суставы и мышцы
Основа профилактики — движение. Всемирная организация здравоохранения рекомендует взрослым 150–300 минут умеренной или 75–150 минут интенсивной аэробной нагрузки в неделю, а также упражнения на силу для основных групп мышц не менее двух дней в неделю. Людям старшего возраста важно добавлять упражнения на равновесие9.
4.3. Пошаговый план для здоровья костей и суставов
01
Двигайтесь каждый день и делайте перерывы, если работаете сидя: вставайте и разминайтесь хотя бы раз в час.
02
Добавьте силовые упражнения не реже двух раз в неделю и нагрузку с ударом о землю, например ходьбу и бег, если нет противопоказаний.
03
Следите за массой тела: лишние килограммы увеличивают нагрузку на колени и бёдра.
04
Получайте достаточно кальция, белка и витамина D с питанием, а добавки принимайте только после проверки уровня и по рекомендации врача.
05
Не курите и ограничьте алкоголь: оба фактора повышают риск потери костной массы.
06
Дома уберите то, обо что можно споткнуться, и подберите устойчивую обувь, особенно в пожилом возрасте.
07
После пятидесяти, при ранней менопаузе или длительном приёме глюкокортикоидов обсудите с врачом оценку риска остеопороза.
Обычная тренировка не вредит суставам, наоборот, умеренная нагрузка питает хрящ. Хрящу нужны разнообразие движений и постепенный рост нагрузки. Боль, которая нарастает во время и после упражнений, говорит о перегрузке, а не о пользе9, 13.
Миф
Если сустав болит, его надо полностью беречь и не двигать.
Факт
Длительный покой ослабляет мышцы и усиливает скованность. При большинстве хронических болей в суставах и спине рекомендуют посильную активность и упражнения, а отдых нужен только в первые дни острой травмы или резкого воспаления.
Когда срочно нужно к врачу
Вызывайте скорую помощь или срочно обращайтесь к врачу, если появились:
Краткое резюме
Опорно-двигательная система состоит из пассивной части (кости, суставы, связки) и активной (скелетные мышцы с сухожилиями). В скелете взрослого 206 костей: осевой отдел защищает мозг, сердце, лёгкие и спинной мозг, а пояса и конечности отвечают за подвижность. Кость — живая ткань, она постоянно обновляется под действием остеокластов и остеобластов.
Суставы бывают фиброзными, хрящевыми и синовиальными. Синовиальный сустав имеет хрящ, капсулу, полость и жидкость, а форма поверхностей определяет движения. Скелетная мышца состоит из волокон с актином и миозином, управляется мотонейронами и крепится к кости сухожилием. Связки соединяют кость с костью, а фасции и сумки уменьшают трение. Кровь и нервные команды мышцы получают через сосудисто-нервные пучки, а чувствительные окончания в мышцах и суставах сообщают мозгу о положении тела. Развитие идёт из мезодермы, рост кости в длину обеспечивают зоны роста, а пик костной массы приходится на возраст примерно 20–30 лет.
Система выполняет функции опоры, движения, защиты, кроветворения и хранения кальция. Для её здоровья важны нагрузка, гормоны, витамин D, кальций и белок. Кальций крови удерживается в узких пределах с помощью околощитовидных желёз, витамина D и почек. Частые болезни — боль в спине, остеоартрит, остеопороз, переломы, воспалительные болезни суставов и саркопения; их доля в общем бремени болезней в мире очень велика.
Обследование подбирают под вопрос: рентген, УЗИ, МРТ, КТ, денситометрия и анализы. Лучшая профилактика — ежедневное движение, силовые упражнения, нормальный вес, отказ от курения и безопасная обстановка дома. Срочная помощь нужна при травме с деформацией, остро возникшей слабости и нарушении функции тазовых органов, горячем опухшем суставе.
Источники
- Standring S. Gray’s Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice. 42nd edition. Elsevier. Великобритания, 2020.
- Moore K. L., Dalley A. F., Agur A. M. R. Clinically Oriented Anatomy. 8th edition. Wolters Kluwer. США, 2018.
- Pawlina W. Ross Histology: A Text and Atlas. 8th edition. Wolters Kluwer. США, 2019.
- Sadler T. W. Langman’s Medical Embryology. 15th edition. Wolters Kluwer. США, 2023.
- Hall J. E., Hall M. E. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. 14th edition. Elsevier. США, 2020.
- Гайворонский И. В. Нормальная анатомия человека. Учебник в 2 томах. 10-е издание. СпецЛит. Россия, 2020.
- Cieza A., Causey K., Kamenov K. et al. Global estimates of the need for rehabilitation based on the Global Burden of Disease study 2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. The Lancet. Великобритания, 2020.
- Musculoskeletal health. Информационный бюллетень. Всемирная организация здравоохранения. Швейцария, 2022.
- Bull F. C., Al-Ansari S. S., Biddle S. et al. World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behaviour. British Journal of Sports Medicine. Великобритания, 2020.
- Cruz-Jentoft A. J., Bahat G., Bauer J. et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age and Ageing. Великобритания, 2019.
- Kanis J. A., Cooper C., Rizzoli R., Reginster J.-Y. European guidance for the diagnosis and management of osteoporosis in postmenopausal women. Osteoporosis International. Великобритания, 2019.
- Остеопороз. Клинические рекомендации. Российская ассоциация эндокринологов, Российская ассоциация по остеопорозу. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Россия, 2021.
- Hunter D. J., Bierma-Zeinstra S. Osteoarthritis. The Lancet. Великобритания, 2019.
- Smolen J. S., Aletaha D., McInnes I. B. Rheumatoid arthritis. The Lancet. Великобритания, 2016.
- Hartvigsen J., Hancock M. J., Kongsted A. et al. What low back pain is and why we need to pay attention. The Lancet. Великобритания, 2018.
- Травматология. Национальное руководство. Под редакцией Г. П. Котельникова, С. П. Миронова. 3-е издание. ГЭОТАР-Медиа. Россия, 2018.
- Российские клинические рекомендации. Ревматология. Под редакцией Е. Л. Насонова. ГЭОТАР-Медиа. Россия, 2017.
Материал носит информационно-просветительский характер и не заменяет очной консультации врача. Диагноз и лечение определяет только врач.
Читайте также
- Всё, что вы хотели знать об ухе
- Всё, что вы хотели знать о ротовой полости: зубы, язык и слюнные железы
- Всё, что вы хотели знать о ногтях
- Всё, что вы хотели знать о глазе
![]()