Фк реферат 1. Функциональные системы организма костная, мышечная система и суставы

• Название: Функциональные системы организма костная, мышечная система и суставы
• Анкор: Фк реферат 1
• Дата: 15.05.2022
• Размер: 35.65 Kb.
• Имя файла: FK_referat_1.docx
• Тип: Реферат; #530613

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Реферат на тему: «Функциональные системы организма: костная, мышечная система и суставы»

Выполнила студентка группы АС-907

Артёмова А.С.

Проверил преподаватель:

Санкт-Петербург

2020

Оглавление

1Функциональные системы организма 3

1.1Костная система и ее функции 3

1.1.1Значение скелета 3

1.1.2Строение кости 3

1.1.3Общий обзор скелета человека 4

1.2Мышечная система и ее функции 6

1.2.1Строение мышечного волокна 7

1.2.2Механизм мышечного сокращения 8

1.2.3Иннервация скелетной мышцы 8

1.2.4Работа мышц 9

1.3Строение и функции суставов 9

2Используемые источники 11

1. Функциональные системы организма

Опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Основные функции — опора и перемещение тела и его частей в пространстве, а также защита внутренних органов.

1. Костная система и ее функции

   1. Значение скелета

Скелет человека (от греческого skeletos – высохший, высушенный) является опорой тела. Он выполняет опорную и защитную функции. Так, головной мозг защищен костями черепа, спинной мозг – позвоночником, внутри которого он находится, сердце и легкие – грудной клеткой. Если бы у человека не было ребер, то даже небольшие столкновения могли бы повредить легкие и сердце. Нижняя часть грудной клетки также защищает почки и верхнюю часть пищеварительной системы. Кости туловища и конечностей являются к тому же и рычагами, с помощью которых осуществляются движения тела в пространстве. Скелет создает структурную форму тела, определяя его размеры, а также выполняет и другие функции, например, участвует в обмене веществ. В нем сосредоточена основная часть минеральных веществ (до 90% кальция, имеющегося в организме человека, фосфор и другие соединения). Содержащийся в костях красный костный мозг служит основным источником клеточных элементов крови.

В скелете человека различают: скелет головы, туловища, верхних и нижних конечностей. Всего кости взрослого человека составляют около 18% массы его тела, а их количество равно 200 (85 парных и 36 непарных). Каждая кость имеет определенную форму, величину и занимает определенное положение в скелете. Часть костей соединена между собой подвижными суставами. Они приводятся в движение прикрепленными к ним мышцами.

2. Строение кости

Кость имеет сложный химический состав и представлена органическими и неорганическими веществами. Основную массу составляют 65-70% неорганические вещества (соли фосфора и кальция) и 30-35% органические (из них 95 % составляет белок коллаген; 5 % - неколлагенновые белки, жиры, углеводы).

Минеральные вещества придают твердость, органические – эластичность и упругость. По твердости кость можно сравнить с чугуном или бронзой. Костная система очень динамична и в течение жизни человека претерпевает значительные изменения. Возрастные изменения костной системы столь характерны, что позволяют специалистам судить по обнаруженным в раскопках костям о возрасте людей, живших многие столетия назад. Изменчив и химический состав костей в зависимости от возраста. Так, в детском возрасте кости более эластичные и упругие, так как в них преобладают органические вещества. С возрастом же их становится меньше, и поэтому у пожилых людей костный аппарат более хрупкий и ломкий. Скелет как опора несет большой груз: в среднем 60-70 кг (это средняя масса взрослого человека).

Большинство костей состоит из наружного плотного вещества (располагается в местах, где требуется особая прочность) и внутреннего губчатого вещества (обеспечивает уменьшение массы кости). Их количественное соотношение и распределение зависит от участка скелета и выполняемых функций. Снаружи располагается надкостница – тонкая оболочка, прочно соединенная с костью, богатая нервами и сосудами, проникающими в глубь через особые отверстия. Она участвует в питании и росте костей в толщину за счет деления клеток надкостницы, тогда как в длину кости растут за счет хрящей. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20-25 годам, у женщин – в 18-21 год. Каждая кость скелета – это активно функционирующая и непрерывно обновляющаяся структура. Для сохранения твердости кости нуждаются в регулярной нагрузке, так как под ее влиянием кости и весь скелет развиваются правильно. В случае недостаточности по какой-либо причине нагрузки кости подвергаются патологическим изменениям, к примеру, обездвиженность приводит к тому, что кости теряют механическую прочность. Этот быстротекущий процесс можно наблюдать, например, на загипсованной в течение месяца ноге.

3. Общий обзор скелета человека

Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей.

Позвоночник, состоящий из 33—34 позвонков, имеет пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5), копчиковый (4—5).

Позвоночник в организме человека выполняет следующие функции: 1. Является опорой нашего тела, поэтому он должен быть крепким, чтобы выдержать нагрузки. 2. Обеспечивает двигательную активность головы и шеи, а также верхних и нижних конечностей, то есть всего тела. 3. Обеспечивает статику, что связано с нервно-мышечным аппаратом. 4. Защищает спинной мозг, от которого отходят нервы, обеспечивающие согласованную работу скелетно-мышечной системы и внутренних органов. Все автоматические и рефлекторные действия контролируются спинным мозгом, за исключением тех, которые контролирует головной мозг. Поэтому при патологии позвоночника нарушается и работа нервной системы. Защита спинного мозга – наиболее важная функция позвоночника.

Позвоночный столб позволяет совершать сгибания вперед и назад, в стороны, вращательные движения вокруг вертикальной оси. В норме он имеет два изгиба вперед (шейный и поясничный лордозы) и два изгиба назад (грудной и крестцовый кифозы). Названные изгибы имеют функциональное значение при выполнении различных движений (ходьба, бег, прыжки, кувырки и т.д.), они ослабляют толчки, удары и т.п., выполняя роль амортизатора.

Нормальная осанка человека определяется воображаемой вертикальной линией, на которой расположен центр тяжести человеческого тела. Подбородок должен находиться под прямым углом к остальному телу, плечи – прямые, грудная клетка поднята вверх, живот подтянут, но не втянут глубоко внутрь. В этом положении спина сохраняет свои естественные изгибы. Прямо необходимо не только стоять, но и сидеть, и ходить.

Череп защищает от внешних воздействий головной мозг и центры органов чувств. Он состоит из 20 парных и непарных костей, соединенных друг с другом неподвижно Череп условно подразделяют на:

1) мозговой отдел;

2) лицевой отдел.

Непосредственно вместилищем головного мозга является мозговой отдел черепа. Этот отдел образуют кости: лобная кость, две теменные кости, затылочная кость, две височные кости, клиновидная кость и решетчатая кость.

Лицевой отдел черепа образуется парными верхнечелюстными костями, скуловой и нижней челюстью. Причем следует отметить, что нижняя челюсть является непарной, а также она является единственной подвижной костью черепа.

Череп соединяется с позвоночником при помощи двух мыщелков затылочной кости с верхним шейным позвонком, имеющим соответствующие суставные поверхности.

Грудная клетка образована 12 грудными позвонками, 12 парами ребер и грудной костью (грудиной), она защищает сердце; легкие, печень и часть пищеварительного тракта; объем грудной клетки может изменяться в процессе дыхания при сокращении межреберных мышц и диафрагмы.

Скелет верхней конечности образован плечевым поясом, состоящим из двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включающей плечо, предплечье и кисть. Плечо — это одна плечевая трубчатая кость; предплечье образовано лучевой и локтевой костями; скелет кисти делится на запястье (8 костей, расположенных в два ряда), пясть (5 коротких трубчатых костей) и фаланги пальцев (14 фаланг).

Скелет нижней конечности образован тазовым поясом (2 тазовых кости и крестец) и скелетом свободной нижней конечности, который состоит из трех основных отделов — бедра (одна бедренная кость), голени (большая и малая берцовые кости) и стопы (предплюсна — 7 костей, плюсна — 5 костей и 14 фаланг).

Все кости скелета соединены связками и мышечными сухожилиями, образуя суставы конечностей, позвоночника и др.

Суставы— подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани, срастающейся с надкостницей сочленяющихся костей. Полость суставов герметично закрыта, она имеет небольшой объем, зависящий от формы и размеров сустава. Суставная жидкость уменьшает трение между поверхностями при движении, эту же функцию выполняет и гладкий хрящ, покрывающий суставные поверхности. В суставах могут происходить сгибание, разгибание, приведение, отведение, вращение.

Главная функция суставов — участвовать в осуществлении движений. Они выполняют также роль демпферов, гасящих инерцию движения и позволяющих мгновенно останавливаться в процессе движения. При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом суставы развиваются и укрепляются, повышается эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. И наоборот, при отсутствии движений разрыхляется суставный хрящ и изменяются суставные поверхности, сочленяющиеся кости, появляются болевые ощущения, возникают воспалительные процессы.

2. Мышечная система и ее функции

Выделяют три гистологических типа мышц:

• 
  Скелетная мышцы (их называют также поперечнополосатыми или произвольными). Это мышцы, прикрепляющиеся к костям. Они обеспечивают локомоцию (многообразные движения тела), с высокой скоростью сокращаются и быстро утомляются, иннервируются соматической нервной системой.
  
• 
  Гладкие мышцы (их также называют непроизвольными). Эти мышцы находятся в стенках трубчатых внутренних органов тела и обеспечивают передвижение содержимого этих органов (сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря); они медленно сокращаются и иннервируются вегетативной нервной системой.
  
• 
  Сердечная мышца. Имеется только в сердце, сокращается самопроизвольно и не подвержена утомлению. Иннервируется вегетативной нервной системой.
  

Мышечная ткань, из которой построена скелетная мышца, состоит из клеток. В связи с тем, что клетки эти вытянуты в длину, они получили название волокон. Диаметр волокна очень мал. Различить отдельные волокна в мышце можно, лишь пользуясь микроскопом; в длину же волокно достигает значительных размеров —в некоторых мышцах 10—12 см. В состав разных мышц входит различное число таких волокон —от сотен до многих тысяч.

1. Строение мышечного волокна

Мышечная клетка, или волокно, имеет сложное строение. Она окружена оболочкой — сарколеммой, под которой находятся ядра. В отличие от клеток, из которых построены другие ткани, мышечное волокно содержит не одно, а множество ядер (иногда тысячи). Помимо заполняющей мышечное волокно протоплазмы, называемой саркоплазмой, и большого числа включений, таких, например, как митохондрии (в них происходят очень важные для деятельности мышцы энергетические процессы), в волокне имеются нити — миофибриллы, которые тянутся от одного конца волокна до другого. Миофибриллы представляют собой сократительный аппарат мышечного волокна.

Миофибриллы состоят из пачек еще более тонких нитей—протофибрилл, или миофиламентов, среди которых различаются две разновидности. Миофибриллы неоднородные по всей своей длине образования: они состоят из чередующихся темных и светлых участков.

В связи с этим скелетные мышцы получили название поперечно-полосатых. Темные и светлые диски различаются не только по способности преломлять световые лучи в поле зрения оптического микроскопа, но и по своему строению. Темные диски (они были названы анизотропными — двоякопреломляющими, или дисками «Л») состоят из относительно более толстых протофибрилл, построенных из белка миозина, а светлые (изотропные, или диски «I») состоят из тонких протофибрилл, построенных из белка актина, причем окончания тонких протофибрилл находятся в промежутках между толстыми.

Таким образом, схематически организацию скелетной мышцы можно представить себе следующим образом: мышца состоит из сотен и тысяч мышечных волокон; мышечное волокно содержит тысячи миофибрилл; миофибрилла построена из пачек протофи-брилл разной толщины, образованных из разных белковых соединений. Чередование (в поперечном направлении) толстых миозиновых и тонких актиновых протофибрилл обусловливает деление миофибриллы на диски и соответственно этому — поперечную исчерченность скелет

2. Механизм мышечного сокращения

Когда мышца находится в несокращенном (расслабленном) состоянии, нити актина и миозина лишь частично продвинуты относительно друг друга, причем каждой нити миозина противостоят, окружая ее, несколько нитей актина.

Сокращение мышечного волокна, а, следовательно, и мышцы в целом связано с тем, что тонкие актиновые протофибриллы втягиваются в глубь промежутков между миозиновыми. Эта теория по поводу механизма мышечного сокращения, основанная на современных электронно - микроскопических данных, получила название теории скольжения: актиновые нити, втягиваясь в глубь анизотропных дисков, как бы скользят между миозиновыми. Под электронным микроскопом можно рассмотреть, что при сокращении мышцы ширина анизотропных (темных) дисков не меняется, а ширина изотропных (светлых) уменьшается. При значительном сокращении эти диски совсем исчезают — полностью втягиваются внутрь анизотропных.

3. Иннервация скелетной мышцы

Мышца сокращается лишь при возникновении в ней возбуждения — после того как произойдет целый ряд процессов (электрических, химических), обеспечивающих возможность выполнения ею специфической функции — укорочения, или развития напряжения. А возбуждается мышца рефлекторным путем —под влиянием импульсов, которые передаются к ней от центральной нервной системы по эфферентным (т. е. ценробежным нервам.) В организации двигательных актов участвуют различные отделы центральной нервной системы, но непосредственную связь со скелетными мышцами имеют низшие ее отделы. В так называемых передних рогах спинного мозга расположены тела мотонейронов, длинные отростки которых — аксоны направляются к мышцам туловища и конечностей и заканчиваются в них своими разветвлениями . Аксоны нервных клеток образуют те нервные волокна, посредством которых периферические органы связаны с центральной нервной системой. Через мотонейроны и их аксоны на мышцы оказывают влияние и вышележащие отделы центральной нервной системы — различные отделы головного мозга. Помимо эфферентных (двигательных) нервов мышцу иннервируют и афферентные, или чувствительные, нервы. Их окончания связаны с чувствительными образованиям — проприорецепторами. Последние возбуждаются при изменениях состояния мышечных волокон — их сокращении и растяжении. Импульсы от них передаются афферентными нервами в центральную нервную систему и информируют, таким образом, соответствующие нервные центры о длине мышцы и развиваемом ею напряжении.

4. Работа мышц

В процессе мышечного сокращения потенциальная химическая энергия переходит в потенциальную механическую энергию напряжения и кинетическую энергию движения. Различают внутреннюю и внешнюю работу. Внутренняя работа связана с трением в мышечном волокне при его сокращении. Внешняя работа проявляется при перемещении собственного тела, груза, отдельных частей организма (динамическая работа) в пространстве. Она характеризуется коэффициентом полезного действия (КПД) мышечной системы, т.е. отношением производимой работы к общим энергетическим затратам (для мышц человека кпд составляет 15—20%, у физически развитых тренированных людей этот показатель несколько выше).

3. Строение и функции суставов

Сустав — это подвижное сочленение двух или более костей скелета.

Суставы объединяют кости скелета в единое целое. Двигаться человеку помогают более 180 различных суставов. Вместе с костями и связками их относят к пассивной части двигательного аппарата. Суставы можно сравнить с шарнирами, в задачу которых входит обеспечение плавного скольжения костей относительно друг друга. При их отсутствии кости будут просто тереться друг о друга, постепенно разрушаясь, что является очень болезненным и опасным процессом. В организме человека суставы играют тройную роль: они содействуют сохранению положения тела, участвуют в перемещении частей тела относительно друг друга и являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве. Основными элементами, которые имеются во всех так называемых истинных суставах, являются:

• 
  суставные поверхности (концы) соединяющихся костей;
  
• 
  суставная капсула;
  
• 
  суставная полость.
  

Полость сустава заполняет синовиальная жидкость, которая является своеобразной смазкой и способствует свободному движению суставных концов.

По числу суставных поверхностей различают:

• 
  простой сустав, имеющий только 2 суставные поверхности, например межфаланговые суставы;
  

• 
  сложный сустав, имеющий более двух сочленяющихся поверхностей, например локтевой сустав. Сложный сустав состоит из нескольких простых сочленений, в которых движения могут совершаться отдельно;
  
• 
  комплексный сустав, содержащий внутрисуставной хрящ, который разделяет сустав на 2 камеры (двухкамерный сустав).
  

Классификацию суставов проводят по следующим принципам:

• 
  по числу суставных поверхностей;
  
• 
  по форме суставных поверхностей;
  
• 
  по функции.
  

Суставная поверхность кости образована гиалиновым (реже волокнистым) суставным хрящом. Суставные хрящи представляют собой ткань, наполненную жидкостью. Поверхность хряща ровная, крепкая и эластичная, способна хорошо впитывать и выделять жидкость. Толщина суставного хряща в среднем составляет 0,2-0,5 миллиметра.

Суставная капсула образована соединительной тканью. Она окружает сочленяющиеся концы костей и на суставных поверхностях переходит в надкостницу. Капсула имеет толстую наружную волокнистую фибринозную мембрану и внутреннюю тонкую синовиальную мембрану, которая выделяет в полость сустава синовиальную жидкость. Связки и сухожилия мышц укрепляют капсулу и способствуют движению сустава по определенным направлениям.

К вспомогательным образованиям сустава относят внутрисуставные хрящи, диски, мениски, губы и внутрикапсульные связки. Кровоснабжение сустава осуществляется из широко анастомозирующей (разветвленной) суставной артериальной сети, образованной 3-8 артериями. Иннервация (снабжение нервами) сустава осуществляется нервной сетью, образованной симпатическими и спинномозговыми нервами. Все суставные элементы, кроме гиалинового хряща, имеют иннервацию. В них обнаруживаются значительные количества нервных окончаний, осуществляющих болевое восприятие, вследствие этого они могут стать источником боли.

Суставы обычно делят на 3 группы:

• 
  синартрозы — неподвижные (фиксированные);
  

• 
  амфиартрозы (полусуставы) — частично подвижные;
  
• 
  диартрозы (истинные суставы) — подвижные. Большинство суставов относится к подвижным сочленениям.
  

По данным Всемирной организации здравоохранения от болей в суставах страдает каждый 7-й житель планеты. В возрасте от 40 до 70 лет заболевания суставов наблюдаются у 50% людей и у 90% людей старше 70 лет.

Синовиальный сустав — это сустав, в котором окончания костей сходятся в суставной сумке. К таковым относятся большинство суставов человека, в том числе несущие — коленный и тазобедренный суставы.

2. Используемые источники

• 
  https://studfile.net/preview/1867087/page:6/
  
• 
  http://meddoc.com.ua/stroenie-i-funkcii-sustavov/