Hệ thống cơ xương chủ yếu bao gồm ba cơ quan: xương, khớp xương và cơ xương. Chúng chiếm phần lớn trọng lượng của cơ thể và tạo nên đường nét cho cơ thể.
Đúng như tên gọi, chức năng chính của hệ cơ xương là vận động.
Các chuyển động của con người rất phức tạp, bao gồm các chuyển động đơn giản cho đến các hoạt động nâng cao như ngôn ngữ và viết, tất cả đều được thực hiện thông qua sự co cơ dưới sự kiểm soát của hệ thần kinh. Ngay cả một chuyển động đơn giản cũng thường liên quan đến nhiều cơ. Một số cơ co lại và đảm nhiệm vai trò hoàn thành mục đích của chuyển động, trong khi những cơ khác phối hợp với nhau. Một số cơ ở vị trí đối kháng thậm chí còn được thư giãn vừa phải và duy trì một mức độ căng thẳng nhất định tại thời điểm này để làm cho chuyển động trở nên mượt mà và chính xác, đóng vai trò đối lập và bổ sung cho nhau.
Chức năng thứ hai của hệ thống cơ xương là hỗ trợ, bao gồm hình thành hình dạng cơ thể con người, nâng đỡ trọng lượng cơ thể và các cơ quan nội tạng, và duy trì tư thế cơ thể.
Ngoài chức năng hỗ trợ kết nối xương với xương, tư thế cơ thể con người chủ yếu được duy trì nhờ sự căng cơ. Cơ xương thường ở trạng thái căng thẳng không tự chủ, nghĩa là chúng duy trì một mức độ căng thẳng nhất định thông qua phản xạ của hệ thần kinh. Ở tư thế tĩnh, sự cân bằng động đạt được nhờ các nhóm cơ đối lập, mỗi nhóm duy trì một mức độ căng thẳng nhất định.
Chức năng thứ ba của hệ thống cơ xương là bảo vệ.
Như chúng ta đã biết, thân người tạo nên nhiều khoang cơ thể. Khoang sọ bảo vệ và nâng đỡ não và các cơ quan cảm giác; khoang ngực bảo vệ và nâng đỡ các cơ quan quan trọng như tim, mạch máu lớn và phổi; Khoang bụng và khoang chậu bảo vệ và hỗ trợ nhiều cơ quan của hệ tiêu hóa, tiết niệu và sinh sản. Các khoang cơ thể này được cấu tạo từ xương và xương tạo thành các thành hoàn chỉnh hoặc chủ yếu là các thành xương; cơ cũng tạo nên một phần của một số thành khoang cơ thể, chẳng hạn như thành trước và thành bên của bụng, khoảng liên sườn của ngực, v.v., hoặc bao quanh thành xương của khoang cơ thể để tạo thành một lớp bảo vệ có độ đàn hồi cao và bền chắc. Khi chịu tác động của lực bên ngoài, các cơ sẽ co lại theo phản xạ, đóng vai trò quan trọng trong việc đệm các cú đánh và chấn động.
Cơ thể con người có 206 chiếc xương, được kết nối với nhau bằng khớp, dây chằng và sụn. Các xương được kết nối với nhau bằng nhiều dạng khớp xương khác nhau (cố định, ít chuyển động hoặc chuyển động được) để tạo thành bộ xương, tạo thành nền tảng cho hình dạng cơ thể con người và cung cấp nhiều điểm bám cho cơ. (Xem sơ đồ bộ xương người) Cơ là thiết bị tạo năng lượng chủ động của hệ thống vận động. Dưới sự điều khiển của dây thần kinh, các cơ co lại, kéo các xương mà chúng bám vào, sử dụng các kết nối xương chuyển động như trục để tạo ra chuyển động đòn bẩy.
Các kết nối xương trong cơ thể con người về cơ bản được chia thành kết nối trực tiếp và kết nối gián tiếp.
Các kết nối trực tiếp bao gồm các kết nối màng (khớp nối) giữa các xương hộp sọ; kết nối sụn giữa các đốt sống; và các kết nối xương giữa các đốt sống cùng. Đây là ba cách trực tiếp và liên tiếp.
Kết nối gián tiếp còn được gọi là mối nối. Mặc dù cơ thể con người có nhiều loại khớp nhưng cấu trúc cơ bản của chúng không gì khác ngoài bề mặt khớp, bao khớp và khoang khớp. Các bề mặt nhẵn nơi xương gặp nhau được gọi là bề mặt khớp. Bề mặt khớp được bao phủ bởi một lớp sụn gọi là sụn khớp. Bao khớp được cấu tạo từ mô liên kết, bám vào bề mặt trong xung quanh bề mặt khớp. Khoang khớp là không gian hẹp nằm giữa sụn khớp và bao khớp.
Hộp sọ bao gồm 8 xương não, 15 xương mặt và 6 xương thính giác.
Xương thân bao gồm 26 đốt sống, 24 xương sườn và 1 xương ức. Những xương này kết nối với nhau để tạo thành cột sống và ngực. Cột sống bao gồm hai mươi bốn đốt sống (bảy đốt sống cổ, mười hai đốt sống ngực và năm đốt sống thắt lưng), xương cùng và xương cụt. Ngực bao gồm các đốt sống ngực, xương sườn, sụn sườn và xương ức. Có mười cặp xương sườn, đối xứng ở bên trái và bên phải. Đầu trước của xương sườn được nối với xương ức bằng sụn sườn để tạo thành khớp ức sườn, đầu sau được nối với đốt sống ngực để tạo thành khớp sườn-đốt sống. Đầu trước của xương sườn thứ tám đến thứ mười không nối với xương ức mà nối với sụn sườn trên để tạo thành cung sườn. Đầu trước của xương sườn thứ mười một và thứ mười hai không được kết nối với sụn sườn trên và được gọi là xương sườn nổi. Xương ức nằm ở giữa ngực.
Xương chi bao gồm 64 xương ở chi trên và 62 xương ở chi dưới.
Các khớp chi chính
Khớp vai được hình thành bởi bao khớp bao quanh đầu xương cánh tay và ổ chảo của xương bả vai. Do bề mặt khớp của đầu xương cánh tay lớn và hình bán cầu, ổ chảo xương bả vai nhỏ và nông, bao khớp lỏng lẻo và mỏng nên khớp vai linh hoạt và là một trong những khớp dễ bị trật nhất trong cơ thể.
Khớp khuỷu tay là một khớp phức tạp, bao gồm ba khớp có chung một bao khớp. Khớp trụ là khớp chính của khuỷu tay và bao gồm ròng rọc xương cánh tay và khía ròng rọc xương trụ. Có thể mở rộng 140°. Khớp quay cánh tay: Gồm đầu xương cánh tay và ổ khớp xương quay. Chỉ có thể thực hiện các chuyển động uốn cong, duỗi và xoay. Khớp quay-trụ gần: Gồm bề mặt khớp hình khuyên của xương quay và khía quay ở đầu trên của xương trụ. Khi duỗi tay, cẳng tay và cánh tay trên không nằm trên một đường thẳng mà tạo thành một góc mở ra phía ngoài giữa cẳng tay và cánh tay trên. Góc này được gọi là góc mang (khoảng 165° đối với nam giới và khoảng 135° đối với nữ giới). Khớp quay-cổ tay bao gồm bề mặt khớp cổ tay của xương quay và xương thuyền, xương bán nguyệt và xương ba ngón, có thể thực hiện các động tác gấp và duỗi, khép, dạng và quay tròn. Phạm vi chuyển động của khớp quay-cổ tay và khớp gian đốt ngón tay là: gấp tối đa khoảng 90°, duỗi 45°, khép 40°, dạng 20° và xoay rất ít.
Khớp cổ tay – bàn tay bao gồm hàng xương cổ tay và xương bàn tay ở phía dưới. Ngoại trừ khớp cổ tay – ngón cái và khớp cổ tay – ngón út có thể thực hiện các động tác gấp và duỗi, khép và duỗi, đối lập và xoay (chỉ có khớp cổ tay – ngón cái), ba khớp cổ tay – ngón út còn lại về cơ bản là bất động.
Khớp hông bao gồm ổ cối và đầu xương đùi. Do ổ cối sâu hơn và có thể chứa được 2/3 đầu xương đùi, còn bao khớp háng và các cơ xung quanh tương đối khỏe và dày nên ổ cối ổn định hơn khớp vai. Trật khớp hông chỉ đứng sau trật khớp khuỷu tay và vai.
Khớp gối bao gồm bề mặt khớp ở đầu dưới xương đùi, bề mặt khớp ở đầu trên xương chày và bề mặt khớp xương bánh chè. Khoang hoạt dịch được phân chia bởi hai dây chằng chéo. Các dây chằng chéo trước và sau cũng ngăn ngừa xương chày bị dịch chuyển về phía trước và phía sau. Bên trong khớp gối có một đĩa đệm hình lưỡi liềm, gọi là sụn chêm, lớn hơn ở bên trong và nhỏ hơn ở bên ngoài. Khi khớp gối bị cong một nửa ở tư thế xoay trong hoặc xoay ngoài, chuyển động duỗi đầu gối đột ngột và mạnh có thể gây chấn thương sụn chêm. Bao khớp gối rất cứng. Thành trước của bao khớp có xương bánh chè và dây chằng bánh chè; dây chằng bên chày và dây chằng bên mác ở cả hai bên; và dây chằng chéo trước tăng cường sức mạnh cho thành sau.
Khớp cổ chân bao gồm mắt cá chân ở đầu dưới và trong của xương chày, mắt cá chân ở ngoài của xương mác và xương sên, và là khớp ròng rọc. Khớp mắt cá chân chịu trọng lượng nặng nhất và có bề mặt khớp nhỏ hơn, nhưng bao khớp mắt cá chân được gia cố bằng dây chằng. Dây chằng giữa kết nối mắt cá trong, xương thuyền, xương sên và xương gót chân từ bên trong; ở bên ngoài, dây chằng mác gót và mác xương gót kết nối xương mác, xương sên và xương gót. Do các dây chằng quanh khớp mắt cá chân rất khỏe nên khi mắt cá chân bị bong gân, ngay cả khi mắt cá chân trong và ngoài bị gãy thì các dây chằng cũng không bị tổn thương.
Theo cấu trúc và chức năng khác nhau, cơ của con người có thể được chia thành ba loại: cơ xương (còn gọi là cơ vân), cơ trơn và cơ tim. Tùy thuộc vào khả năng co bóp theo ý muốn mà chúng có thể được chia thành cơ tự nguyện và cơ không tự nguyện. Cơ xương là cơ tự nguyện, cơ tim và cơ trơn là cơ không tự nguyện.
Các cơ được đề cập trong hệ thống cơ xương là cơ xương. Dưới sự điều khiển của dây thần kinh, cơ co lại để tạo ra chuyển động.
Cơ có nhiều hình dạng khác nhau, có thể tóm tắt thành cơ dài, cơ ngắn, cơ rộng và cơ vòng mi. Các cơ ở chân tay phần lớn là cơ dài, có lực co bóp mạnh và phạm vi chuyển động lớn. Các cơ ngắn chủ yếu phân bố giữa các đốt sống. Bụng chủ yếu bao gồm các cơ rộng, có chức năng nâng đỡ và bảo vệ các cơ quan nội tạng. Cơ vòng mi bao gồm các sợi cơ tròn và phân bố xung quanh mắt, miệng và hậu môn. Nó đóng các lỗ lại khi co lại.
Hệ thống ngoại tháp là một thành phần của hệ thống vận động, bao gồm các nhân dây thần kinh vận động và bó dẫn truyền vận động nằm ngoài hệ thống tháp. Nó bao gồm các hạch nền (vân mới – nhân đuôi, nhân bèo, vân cũ – nhân nhạt, nhân đen) và nhân dưới đồi, nhân đỏ, cấu trúc lưới, v.v. Nó chủ yếu điều chỉnh trương lực cơ, chuyển động điều hòa cơ và sự cân bằng. Tổn thương hệ thống ngoại tháp có thể gây ra những thay đổi về trương lực cơ và tăng động không tự chủ, chẳng hạn như hội chứng Parkinson, múa giật, rung tay và chân dạng múa giật và co thắt xoắn.
Tham khảo: Hệ thống cơ bắp
Sụn và xương là những cơ quan tạo nên bộ khung của cơ thể, trong đó thành phần cấu trúc chính của chúng lần lượt là mô sụn và mô xương. Trong suốt cuộc đời của một người, hai loại mô này, đặc biệt là mô xương, có thể liên tục được đổi mới và tái tạo để thích ứng với sự tăng trưởng và phát triển của cơ thể trước khi trưởng thành và nhu cầu thay đổi của các chức năng hỗ trợ của cơ thể sau khi trưởng thành. Hơn 99% canxi và 85% phốt pho trong cơ thể con người được lưu trữ trong mô xương dưới dạng hydroxyapatite, do đó xương cũng là kho dự trữ canxi và phốt pho của cơ thể.
Ly Nguyễn Nghị dịch