Лекции по физиологии человека / opornodvigat1_mini

1. Опорно-двигательная система

Опорно-двигательная система образована:

• костями,

• мышцами,

• сухожилиями

• связками.

Ее основные функции — опорная и защитная.

Кости выполняют функцию:

• опоры

• защиты

• служат местом прикрепления мышц.

Мышцы:

• изменяют положение тела в пространстве,

• выполняют функцию защиты.

Связки:

• соединяют между собой кости,

• сухожилия соединяют кости и мышцы.

Скелет и его соединения являются пассивной частью аппарата движения, а прикрепленные к костям скелетные мышцы — активной.

2. Скелет

   1. Строение костей

Кости скелета образованы в основном костной тканью (разновидность соединительной ткани). Она на 2/3 состоит из твердого и плотного межклеточного вещества. Костные клетки (остеоциты) сообщаются между собой через «канальца», заполненные межклеточной жидкостью. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. В состав косной ткани входят как органические вещества (коллаген, оссеин и др.), которые придают эластичность и упругость, так и неорганические (кальций, фосфор, магний, натрий и др.), которые придают твердость. Их сочетание обеспечивает прочность. С возрастом количество неорганических веществ в костях увеличивается, и они становятся более хрупкими.

Рассмотрим строение длинной трубчатой кости. Она состоит из средней части — тела кости (диафиза), и двух расширенных концов — головок (эпифизов). Диафиз образован компактным костным веществом и имеет костно-мозговой канал, заполненный желтым костным мозгом; сверху покрыт надкостницей. Эпифизы образованы губчатым веществом и заполнены красным костным мозгом (являются кроветворным органом); сверху покрыты суставным хрящом.

Рост в толщину осуществляется делением клеток надкостницы, в длину — делением клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей. Рост костей регулируется гормоном роста, выделяемым гипофизом. У взрослого организма происходит лишь замена костного вещества.

Скелет человеческого зародыша состоит из одних хрящей, которые постепенно заменяются костной тканью. Процесс окостенения скелета и роста костей заканчивается к 22-25 годам.

Выделяют четыре группы костей:

• трубчатые (длинные, короткие),

• губчатые (длинные, короткие, сесамовидные),

• плоские

• смешанные.

2. Соединения костей

Соединения костей друг с другом могут быть неподвижные (позвонки копчика, кости черепа), полуподвижные (полусуставы) (позвонки в позвоночнике) и подвижные (суставы).

Сустав состоит:

• из кости с суставной впадиной

• кости с головкой (суставные поверхности костей покрыты хрящем),

• прочных связок (обеспечивают прочность соединения костей),

• суставной сумки (в которой отрицательное давление, что усиливает сближение суставных поверхностей) и

• суставной жидкости (для уменьшения трения).

Полусуставы имеют хрящевые прокладки между костями.

4. Отделы скелета

Скелет человека включает:

• скелет головы (мозговой и лицевой отделы),

• скелет туловища (позвоночный столб и грудная клетка),

• скелет верхних и нижних конечностей (скелет поясов и скелет свободных верхних и нижних конечностей).

Всего около 220 костей.

Скелет головы (череп) включает 23 кости и состоит из мозгового и лицевого отделов. В состав мозгового отдела входят парные кости — теменные и височные, непарные — лобная, затылочная. В состав лицевого отдела входят неподвижная верхнечелюстная, подвижная нижнечелюстная, носовые и скуловые кости. На челюстных костях находятся зубы.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник состоит из 33-34 позвонков, каждый из которых имеет тело, дугу и несколько отростков. Между позвонками расположены прослойки хрящевой ткани, обеспечивающие гибкость.

Отделы позвоночника:

• шейный (7 позвонков),

• грудной (12 позвонков),

• поясничный (5 позвонков),

• крестцовый (5 позвонков),

• копчиковый (4-5 позвонков).

Изгибы позвоночника (шейный, грудной, поясничный и крестцовый) придают ему упругость.

Грудная клетка образована 12 парами ребер и грудиной. Из ребер 7 пар — истинные ребра (соединены с грудиной), 3 пары — ложные (присоединены к хрящам других ребер), 2 пары — плавающие (свободно оканчиваются в мягких тканях).

Скелет верхних конечностей состоит из скелета плечевого пояса: лопатки и ключицы и скелета свободной верхней конечности: плечо (плечевая кость), предплечье (локтевая и лучевая кости) и кисть (кости запястья, пясти, фаланг).

Скелет нижних конечностей состоит из пояса нижних конечностей (две тазовые кости и крестец) и скелета свободной нижней конечности: бедро (бедренная кость), голень (большая и малая берцовые кости) и стопа (кости предплюсны, плюсны, фаланг).

3. Скелетные мышцы

   1. Строение мышц

Скелетные мышцы выполняют следующие функции:

• перемещение тела в пространстве,

• перемещение частей тела друг относительно друга,

• поддержание позы,

• образование грудной и брюшной полостей,

• дыхательные движения,

• жевание и глотание, мимика,

• артикуляция звуков и др.

Скелетные мышцы образованы поперечно-полосатыми мышечными волокнами, которые осуществляют их сокращение. Мышечные волокна собраны в пучки, между которыми находятся прослойки из соединительной ткани, выполняющие опорную функцию. В них имеются кровеносные сосуды и нервы. Отдельные мышцы и группы мышц, окружены плотными и прочными футлярами из соединительной ткани — фасциями. Мышцы прикрепляется к костям с помощью сухожилий. В зависимости от количества начальных частей (головок) и средних частей (брюшек) мышцы могут быть двух-, трех- и четырехглавыми, двубрюшными и т.д. Некоторые мышцы не связаны с костями (мышцы лица, глаз, рта). По форме мышцы делятся на длинные, короткие и широкие.

Скелетная мускулатура составляет около 40% массы тела человека и насчитывает около 400 скелетных мышц. По расположению выделяют мышцы головы, шеи, туловища, верхних и нижних конечностей:

• мышцы головы: жевательные (жевательная мышца, височная мышца) и мимические (мышца, сморщивающая бровь, щечная мышца, мышца смеха);

• мышцы шеи (грудинно-ключично-сосцевидная);

• мышцы туловища: мышцы спины (поверхностные — трапецевидная, широчайшая; глубокие — мышца, выпрямляющая позвоночник); мышцы груди (поверхностные — большая и малые грудные мышцы; глубокие — межреберные мышцы); мышцы живота (прямая мышца живота, наружная и внутренняя косые мышцы живота);

• мышцы конечностей (дельтовидная, трехглавая мышца плеча, портняжная мышца, четырехглавая мышца бедра).

2. Работа мышц

По функциям мышцы делятся на сгибатели и разгибатели, синергисты и антагонисты и др.

Скелетные мышцы прикрепляются с двух сторон от сустава и при своем сокращении производят в нем движение. Сгибатели (флексоры) обычно находятся спереди, а разгибатели (экстензоры) — сзади от сустава (за исключением коленного и голеностопного суставов).

Синергисты — мышцы, осуществляющие движение в суставе в одном направлении (плечевая и двуглавая мышцы плеча), антагонисты — мышцы, выполняющие противоположные функции (двуглавая и трехглавая мышцы плеча).

Работа различных групп мышц происходит согласованно. Когда сгибатель сокращен, разгибатель расслаблен и наоборот. С другой стороны сгибатели и разгибатели могут быть одновременно расслабленны или сокращены. В координации движений основная роль принадлежит нервной системе.

При интенсивной мышечной нагрузке может наступать утомление. Утомление — временное понижение работоспособности клетки, органа или целого организма, наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха. Утомление зависит от ритма сокращений и от нагрузки. Статическая работа мышц требует одновременного сокращения всех групп мышц и поэтому не может быть продолжительной. При динамической работе сокращаются поочередно различные группы мышц, что дает возможность длительное время совершать работу.

Утомление мышц связано с накоплением в ней продуктов обмена (фосфорной, молочной кислот), влияющих на возбудимость клеточной мембраны, а также с истощением энергетических запасов.

Тренировка мышц увеличивает их объем, силу и выносливость. При тренировке мышц утолщаются мышечные волокна, возрастает количество гликогена в них, увеличивается коэффициент использования кислорода, ускоряются восстановительные процессы.