щей с грудиной, их называют истинными; следующие пять пар ребер – ложными, из них восьмая, девятая и десятая пары соединяются с хрящом вышележащего ребра, образуя дугу, а одиннадцатая и двенадцатая пары хрящей не имеют, передние концы их свободны.
Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и свободных конечностей рук. Плечевой пояс образован парными костями лопаткой и ключицей. Лопатка – плоская кость треугольной формы, сочленяющаяся с плечевой костью и ключицей. Ключица одним концом соединена с грудиной, другим – с лопаткой.
Рука состоит из плеча, предплечья и кисти. Плечо образовано одной трубчатой плечевой костью. Плечевая кость и лопатка образуют плечевой сустав. Предплечье имеет две кости – локтевую и лучевую. Кости предплечья вместе с плечевой составляют сложный локтевой сустав, а с костями запястья – лучезапястный сустав. Кисть включает восемь небольших косточек запястья, расположенных в два ряда, пять косточек пястья, образующих ладонь, и 14 фаланг пальцев, из которых большой палец имеет две фаланги, а остальные – по три.
Скелет нижних конечностей делится на скелет тазового пояса и скелет свободных конечностей ног. Тазовый пояс включает парные тазовые кости, каждая из которых состоит из трех сросшихся костей: подвздошной, седалищной, лобковой. Тазовый пояс вместе с крестцом образует таз, защищающий внутренние органы брюшной полости.
Нога включает бедро, голень и стопу. Бедро представлено длинной трубчатой бедренной костью. Ее головка в верхней части входит в углубление тазовой кости, образуя трехосный тазобедренный сустав – более прочный, но менее подвижный, чем плечевой. Голень включает большую и малую берцовые кости. В стопе различают предплюсну, состоящую из семи костей (наиболее крупные из них пяточная и таранная), плюсну и фаланги пальцев.
Мышцы. Сокращение мышц обеспечивает движение тела и удержание его в вертикальном положении. Вместе со скелетом мышцы придают телу форму. С деятельностью мышц связана функция отдельных органов: дыхания, пищеварения, кровообращения.
В зависимости от строения мышцы делятся на гладкие и поперечнополосатые. Поперечно-полосатая мускулатура в свою очередь подразделяется на сердечную и скелетную.
Сокращение скелетной мышечной ткани подчинено сознанию.
31
Втеле человека насчитывается около 600 скелетных мышц, что составляет 2/5 общей массы тела. Каждое мышечное волокно в скелетной мышце покрыто тонким слоем соединительной ткани. Мышечные волокна объединяются в пучки, которые окружаются более толстой соединительно-тканой оболочкой, а пучки объединяются в мышцу, вся мышца также покрыта соединительной тканью.
Кровеносные сосуды и нервы проходят к мышце в составе этих соедини- тельно-тканых оболочек.
На концах мышца переходит в сухожилие, обладающее большой прочностью. Но в отличие от мышц не способное к сокращению. Сухожилия прикрепляются к двум соседним костям, соединенным суставом. При сокращении мышца приближает свободные концы костей друг к другу.
Различают мышцы: короткие и толстые, находящиеся преимущественно в глубоких слоях около позвоночного столба; длинные и тонкие, расположенные на конечностях; широкие и плоские, сосредоточенные, в основном, на туловище.
Вответ на механические, химические и физические раздражения в мышцах возникает возбуждение, и они сокращаются.
Вцелостном организме одиночного сокращения не наблюдается, так как к мышцам поступает поток импульсов, раздражения следуют одно за другим, поэтому мышца отвечает длительным сокращением. Интервал между импульсами короче времени одиночного сокращения, и новое возбуждение в мышцах возникает раньше. Чем закончилось предыдущее сокращение. В живом организме мышцы никогда не бывают полностью расслаблены, даже в состоянии покоя они всегда находятся в некотором напряжении (тонусе).
Вработающих мышцах интенсивный обмен веществ сопровождается освобождением и расходованием большого количества энергии. Энергия доставляется в результате происходящего в мышцах распада гликогена на глюкозу, а глюкозы – на молочную кислоту. Конечные продукты распада – диоксид углерода и вода, а также выделяющаяся энергия. В процессе расщепления глюкозы
вмышечной ткани поглощается кислород и накапливается АТФ. Транспортирует все эти вещества кровеносная система. При раздражении
мышцы повышается проницаемость ее клеточной мембраны для ионов кальция, которые устремляются внутрь мышечных волокон и активируют мышечный белок миозин. Последний представляет собой фермент. При его участии от АТФ отщепляется одна молекула фосфорной кислоты и освобождается энергия, идущая на сокращение мышцы.
32
Сокращение мышцы в упрощенном плане представляет собой скольжение волокон белка миозина вдоль волокон белка актина. Мышца при этом укорачивается. Сокращение в скелетной мускулатуре быстрое и эффективное за счет строгого геометрического расположения волокон актина и миозина. По окончании мышечного сокращения ионы кальция выводятся наружу, и концентрация этого элемента выравнивается до исходной. Наряду с распадом АТФ в мышцах идет непрерывный процесс ресинтеза этого вещества.
Мышцы не могут работать беспрерывно. Большое значение в работе мышц имеет ритм: если перерывы между напряжением достаточны для отдыха мышц, утомление мало заметно, и, напротив, оно наступает быстро, если перерывы недостаточны для восстановления функции мышц. Во время отдыха продукты распада окисляются кислородом и удаляются из мышц вместе с кровью, их сократительная способность возобновляется.
Мышечное утомление – нормальный физиологический процесс: с окончанием напряжения работоспособность мышц восстанавливается. В отличие от этого переутомление мышц является следствием глубокого нарушения функций организма, вызванного хроническим утомлением. Оно возникает при отсутствии условий для восстановления работоспособности организма. И.М. Сеченов показал, что наиболее быстрое восстановление работоспособности мышц наступает не при полном покое, а при активном отдыхе.
Как упоминалось выше, способности к сокращению мышцы приводят в движение костные звенья скелета, в результате чего происходит перемещение тела в пространстве.
Движения туловища осуществляется благодаря подвижности соединений между позвонками, в биомеханическом отношении позвоночный столб представляет собой единое образование, поэтому мышечные усилия воздействуют на него в целом. Рассмотрим функциональные взаимодействия между мышцами туловища при выполнении таких движений, как: 1) сгибание разгибание (наклоны вперед и назад); 2) движения в сторону (наклоны вправо и влево); 3) скручивание вокруг вертикальной оси (повороты направо и налево); 4) круговые движения.
Сгибание туловища
1)прямая мышца живота;
2)наружная косая мышца живота;
33
3)внутренняя косая мышца живота;
4)большая и малая поясничные мышцы.
Разгибание туловища
1)мышца, выпрямляющая туловище;
2)поперечно-остистая мышца;
3)трапециевидная мышца;
4)короткие мышцы спины.
Наклон туловища в сторону происходит при одновременном (синергичном) сокращении мышц-сгибателей и разгибателей позвоночного столба на одной стороне туловища. Сложение сил, развиваемых мышцами, осуществляется по правилу параллелограмма; при этом равнодействующая направлена в ту сторону, на которой происходит сокращение мышц. При наклоне в сторону одновременное сокращение сгибателей и разгибателей туловища дополняются работой других мышц: квадратной мышцы поясницы, ромбовидных и межреберных мышц, нижней задней зубчатой мышцы.
При возвращении в исходное вертикальное положение работают одноименные мышцы противоположной стороны тела.
Скручивание туловища вокруг вертикальной оси:
1)мышцы-вращатели (сокращаются на той стороне, в которую происходит движение);
2)внутренняя косая мышца живота;
3)наружная косая мышца живота.
Круговые движения туловища или вращение по кругу происходят при поочередном сокращении всех групп мышц туловища, производящих его разгибание, наклон в сторону и разгибание.
Движения шеи и головы неразрывно связаны между собой. Различают следующие движения: сгибание и разгибание (наклон вперед и назад), наклон в сторону (вправо и влево), повороты вокруг вертикальной оси (вправо и влево), круговые движения.
Сгибание шеи и головы:
1)длинная мышца головы;
2)длинная мышца шеи;
3)передняя и латеральная прямые мышцы головы;
4)лестничные мышцы (передняя, средняя, задняя);
5)грудино-ключично-сосцевидная мышца.
34
Разгибание шеи и головы:
1)трапециевидная мышца;
2)ременные мышцы головы и шеи;
3)поперечно-остистая мышца;
4)мышца, выпрямляющая туловище (ее верхний отдел);
5)короткие мышцы головы;
6)грудино-ключично-сосцевидная мышца;
7)мышца, поднимающая лопатку (при фиксированном поясе верхних конечностей).
Наклон головы и шеи в сторону происходит при одновременном сокращении на одной стороне сгибателей и разгибателей (наклон происходит в ту же сторону, на которую сокращаются мышцы).
Поворот головы и шеи:
1)ременные мышцы головы и шеи;
2)грудино-ключично-сосцевидная мышца;
3)нижняя косая мышца головы;
4)латеральная прямая мышца головы;
5)большая задняя прямая мышца головы;
6)лопаточно-подъязычная мышца.
Круговые движения головы и шеи происходят в результате последовательного сокращения мышц сгибателей и разгибателей.
Движения пояса верхней конечности можно разложить на простые дви-
гательные акты: движения вперед и назад; поднимание и опускание лопатки и ключицы; движение лопатки нижним углом внутрь и к наружи; круговое движение наружным концом ключицы и лопатки.
Движение пояса верхней конечности вперед:
1)большая грудная мышца;
2)малая грудная мышца;
3)передняя зубчатая мышца.
Движение пояса верхней конечности назад:
1)трапециевидная мышца;
2)большая и малая ромбовидные мышцы,
3)широчайшая мышца спины.
35
Поднимание пояса верхней конечности происходит при одновременном сокращении следующих мышц:
1)верхних пучков трапециевидной мышцы;
2)мышцы, поднимающей лопатку;
3)ромбовидных мышц;
4)грудино-ключично-сосцевидной мышцы (при фиксированном положении головы и шеи).
Для движения пояса верхней конечности вниз достаточно расслабления мышц, поднимающих его.
Круговое движение пояса верхней конечности происходит в результате по-
очередного сокращения всех мышц, действующих на него.
Движения свободной верхней конечности определяется допустимыми степенями свободы в ее суставах.
Отведение плеча: 1) дельтовидная мышца, 2) надостная мышца. Приведение плеча: 1) большая грудная мышца, 2) широчайшая мышца спи-
ны, 3) полостная мышца, 4) большая и малая круглые мышцы, 5) подлопаточная мышца, 6) длинная головка трехглавой мышцы плеча, 7) клю- вовидно-плечевая мышца.
Сгибание плеча: 1) передняя часть дельтовидной мышцы, 2) большая грудная мышца, 3) клювовидно-плечевая мышца, 4) двуглавая мышца плеча.
|
Разгибание плеча: 1) задняя часть дельтовидной мышцы, 2) широчайшая |
|
мышца спины, 3) подостная мышца, 4) большая и малая круглые |
мышцы, |
|
5) |
трехглавая мышца плеча. |
|
|
Пронация плеча: 1) подлопаточная мышца, 2) большая грудная |
мышца, |
3) |
передняя часть дельтовидной мышцы, 4) широчайшая мышца |
спины, |
5) |
большая круглая мышца, 6) клювовидно-плечевая мышца. |
|
|
Супинация плеча: 1) подостная мышца, 2) малая круглая мышца, 3) задняя |
|
часть дельтовидной мышцы. |
|
|
|
Круговое движение плеча происходит при поочередном сокращении всех |
|
мышц, расположенных вокруг плечевого сустава. |
|
|
|
Сгибание предплечья: 1) двуглавая мышца плеча, 2) плечевая |
мышца, |
3) |
плече-лучевая мышца, 3) круглый пронатор. |
|
|
Разгибание предплечья: 1) трехглавая мышца плеча, 2) локтевая мышца. |
|
|
Пронация предплечья: 1) круглый пронатор, 2) квадратный пронатор, |
|
3) |
плече-лучевая мышца. |
|
36
Движения нижней конечности:
Сгибание бедра: 1) подвздошно-поясничная мышца; 2) портняжная мышца; 3) напрягатель широкой фасции; 4)гребенчатая мышца; 5) прямая мышца бедра.
Разгибание бедра: 1) большая ягодичная мышца; 2) двуглавая мышца бедра; 3) полусухожильная мышца; 4) полуперепончатая мышца; 5) большая приводящая мышца.
Отведение бедра: 1) средняя ягодичная мышца; 2) малая ягодичная мышца; 3) грушевидная мышца; 4) внутренняя запирательная мышца; 5) напрягатель широкой фасции бедра.
Приведение бедра: 1) гребенчатая мышца; 2) длинная приводящая мышца; 3) короткая приводящая мышца; 4) большая приводящая мышца; 5) тонкая мышца.
Супинация бедра: 1) подвздошно-поясничная мышца; 2) квадратная мышца бедра; 3) ягодичная мышца; 4) портняжная мышца; 5) внутренняя и наружная запирательные мышцы; 6) грушевидная мышца.
Пронация бедра: 1) напрягатель широкой фасции; 2) передние пучки средней ягодичной мышцы; 3) передние пучки малой ягодичной мышцы; 4) полу сухожильная мышца; 5) полуперепончатая мышца; 6) тонкая мышца.
Круговые движения производят все группы мышц, расположенные вокруг тазо-бедренного сустава, действуя поочередно.
Движения в коленном суставе обеспечивают следующие мышцы: Сгибание голени: 1) двуглавая мышца бедра; 2) полусухожильная мышца;
3) полуперепончатая мышца; 4) портняжная мышца; 5) тонкая мышца; 6) подколенная мышца; 7) икроножная мышца.
Разгибание голени: разгибателем голени является четырехглавая мышца бедра.
Пронация голени: 1) полусухожильная мышца; 2) полуперепончатая мышца; 3) портняжная мышца; 4) тонкая мышца; 5) медиальная головка икроножной мышцы; 6) подколенная мышца.
Супинация голени: 1) двуглавая мышца бедра; 2) латеральная головка икроножной мышцы.
В движении стопы участвуют следующие мышцы.
Сгибание стопы: 1) трехглавая мышца голени; 2) задняя большеберцовая мышца; 3) длинный сгибатель большого пальца; 4) длинный сгибатель пальцев; 5) длинная малоберцовая мышца; 6) короткая малоберцовая мышца.
37
Разгибание стопы: 1) передняя большеберцовая мышца; 2) длинный разгибатель пальцев; 3) длинный разгибатель большого пальца.
Приведение стопы: 1) передняя большеберцовая мышца; 2) задняя большеберцовая мышца.
Отведение стопы: 1) короткая малоберцовая мышца; 2) длинная малоберцовая мышца.
Пронация стопы: 1) длинная малоберцовая мышца; 2) короткая малоберцовая мышца.
Супинация стопы: 1) передняя большеберцовая мышца; 2) длинный разгибатель большего пальца.
Круговое движение стопы возможно при поочередном действии групп мышц, проходящих около суставов стопы.
Кровообращение
Основное значение системы кровообращения состоит в снабжении кровью органов и тканей. Кровь непрерывно движется по сосудам, что дает ей возможность выполнять все жизненно важные функции. К системе кровообращения относятся сердце и сосуды (кровеносные и лимфатические). Большой круг кровообращения – отдел кровеносного русла начинается аортой, которая отходит от левого желудочка и заканчивается сосудами, впадающими в правое предсердие. Аорта дает начало крупным, средним и мелким артериям.
Артерии переходят в артериолы, которые заканчиваются капиллярами. Капилляры широкой сетью пронизывают все органы и ткани организма. В капиллярах кровь отдает тканям кислород и питательные вещества, а из них в кровь поступают продукты обмена веществ, в том числе и углекислый газ. Малый круг кровообращения начинается легочным стволом, который отходит от правого желудочка и несет в легкие венозную кровь. Легочный ствол разветвляется на две ветви, идущие к левому и правому легкому. В легких легочные артерии делятся на более мелкие артерии, артериолы и капилляры. В капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Легочные капилляры переходят в венулы, которые затем образуют вены. По четырем легочным венам кровь поступает в левое предсердие.
Кровь, циркулирующая по большому кругу кровообращения, обеспечивает все клетки организма кислородом и питательными веществами и уносит от них продукты метаболизма.
38
Роль малого круга кровообращения заключается в том, что в капиллярах легких осуществляется регенерация газового состава.
Работа сердца
Сердечный цикл – это последовательность событий, происходящих во время одного сокращения сердца. Цикл состоит из трех фаз:
1)В правое предсердие поступает под низким давлением дезоксигинированная кровь, а в левое – оксигинированная кровь. Постепенно предсердия растягиваются. Вначале двух- и трехстворчатый клапаны остаются закрытыми, но по мере заполнения предсердий кровью давление в них растет; когда оно становится выше, чем в желудочках, клапаны открываются. При этом некоторое количество крови переходит в расслабленные желудочки. Этот период покоя всех камер сердца называется диастолой.
2)Когда диастола заканчивается, оба предсердия одновременно сокращаются. Эта фаза носит название систолы предсердий и приводит к тому, что в желудочки выталкивается дополнительное количество крови. Почти тотчас же после систолы предсердий сокращаются желудочки, и это сокращение носит название систолы желудочков. Во время систолы желудочков двух- и трехстворчатый клапаны закрываются. Давление в желудочках возрастает и вскоре оказывается выше, чем в аорте и легочной артерии, в результате чего открываются полулунные клапаны и кровь выталкивается в эти эластичные сосуды. Во время систолы желудочков кровь ударяет в закрытые створчатые клапаны и в результате этого удара возникает первый тон сердца.
3)Систола желудочков заканчивается, и за ней следуют диастола желудочка. Под действием высокого давления, создавшегося в аорте и легочной артерии, часть крови устремляется обратно в сторону желудочков, кровь заполняет полулунные клапаны и они закрываются, препятствуя возвращению крови в желудочки. При ударе этого обратного тока крови о полулунные клапаны возникает второй тон сердца.
Один полный цикл продолжается около 0,8 секунд.
Дыхание – сложный физиологический процесс, в результате которого организм потребляет кислород и выделяет двуокись углерода.
Процесс дыхания может быть разделен на ряд последовательных этапов: 1) внешнее дыхание – обмен газом между атмосферным и альвеолярным воздухом; 2) газообмен между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей в ле-
39
гочных капиллярах; 3) транспорт газов кровью; 4) газообмен между кровью и тканями.
Вестибулярный аппарат регулирует положение тела в пространстве. Рецепторы вестибулярного аппарата находятся в лабиринте – в полукружных каналах и двух мешочках – овальном и круглом. Вестибулярные чувствительные клетки человека образуют пять рецептивных областей по одной в полукружных каналах, а также в овальном и круглом мешочках. Раздражителем рецепторов полукружных каналов является ускоренное движение, а рецепторов, находящихся в мешочках, то есть отолитовых органах изменение положения головы относительно направления силы гравитации и линейные ускорения.
Полукружные каналы располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, внутри имеется перепончатый канал. Внутри и между внутренней стороной костного лабиринта находится жидкость. Изменение положения тела в пространстве приводит к движению жидкости, что вызывает возбуждение находящихся здесь рецепторных клеток.
40