опорнодвигательная система. Лекция по ВАФ 5. Лекция Возрастная анатомия и физиология опорнодвигательного аппарата
 Скачать 26.51 Kb.
|
|
Лекция 5. Возрастная анатомия и физиология опорно-двигательного аппарата. 1. Значение опорно - двигательного аппарата. 2. Строение скелета человека. 3. Соединения костей. 4. Возрастные особенности костной системы. 5. Значение мышечной системы. 6. Строение мышц и их классификация. 7. Возрастные особенности мышечной системы. 1. Опорно-двигательный аппарат человека включает в себя костную и мышечную системы. С его деятельностью связана одна из ведущих функций всего живого – движение. Скелет – пассивная часть опорно-двигательного аппарата, составляющая структурную основу тела. Мышцы – активная часть. Скелет выполняет опорную функцию для тела и защищает от повреждения нервную систему и внутренние органы. Кроме того кости участвуют в минеральном обмене, в костях находится орган кроветворения – костный мозг. Движения являются важнейшим фактором нормального развития ребенка. Около 50% своего времени младенец проводит в движении. Ограничивать его двигательную активность – значит тормозить развитие ребенка. Постоянные мышечные нагрузки благоприятным образом сказываются на развитии: улучшается состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем, увеличивается масса головного мозга, улучшается его функциональное состояние. Особенно важную роль играют движения в психическом развитии ребенка. Согласно данным ведущее значение имеют движения рук, особенно тонкие движения пальцев. Оказалось, что дети в результате тренировки тонких движений пальцев очень быстро овладевают речью. 2. В состав скелета входит 206 костей. Скелет человека состоит из 3 отделов: черепа, скелета туловища и скелета конечностей. Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой. Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Скелет конечностей делят на скелет свободных конечностей и скелет плечевого и тазового пояса. Кости черепа соединяются между собой соединительнотканными или хрящевыми швами, которые с возрастом становятся костными. Череп соединяется с позвоночником атланто-затылочным суставом. Индивидуальные черты лица формируются к 15-16 годам, а развитие черепа в основном заканчивается к 20 годам. Скелет туловища состоит из позвоночника, грудины и ребер. Позвоночник состоит из 33-34 позвонков: шейных – 7; грудных – 12; поясничных -5; крестцовых – 5; копчиковых – 4-5. Позвонки состоят из тела, дуги и отростков. Между позвонками имеются хрящевые диски. Чем выше эти диски, тем больше подвижность позвоночника. Позвонки, располагаясь друг над другом, образуют позвоночный столб, а дуги позвонков – канал, в котором расположен спинной мозг. Грудная клетка образует костную основу грудной полости. Она защищает сердце, легкие, печень и служит местом прикрепления дыхательных мышц и мышц верхней конечности. Грудная клетка образована соединениями грудины, ребер и грудных позвонков. Грудина состоит из трех частей: рукоятки, тела и мечевидного отростка. Рукоятка соединена с ключицей суставом почти шаровидной формы. Тело грудины при помощи хрящей соединено с 7 парами ребер (истинные ребра). 8, 9, 10-е пары ребер соединены между собой хрящами, образуя реберную дугу. 11-е и 12-е пары ребер оканчиваются свободно в мышцах (ложные ребра). Скелет плечевого пояса состоит из двух парных костей: ключицы и лопатки. Скелет руки состоит из плечевой кости, костей предплечья (локтевой и лучевой) и костей кисти. Кости кисти: 8 костей запястья, расположены в 2 ряда; 5 костей пясти; фаланги пальцев (2 фаланги у первого пальца и по 3 у остальных). Скелет тазового пояса состоит из парных тазовых костей, которые в соединении с крестцом и копчиком образует таз. Тазовая кость у детей состоит из трех отдельных костей: подвздошной, лонной и седалищной. К 16 годам эти кости срастаются в единую тазовую кость. Скелет ноги состоит из бедренной кости, костей голени (большеберцовой и малоберцовой) и костей стопы. Кости стопы 7 костей предплюсны; 5 костей плюсны; фаланги пальцев. Стопа человека образует свод, который опирается на пяточную кость и на передние концы костей плюсны. Различают продольный и поперечный своды стопы. Продольный, пружинящий свод стопы присущ только человеку, и его формирование связано с прямохождением. По своду стопы равномерно распределяется тяжесть тела. Свод действует как пружина, смягчая толчки тела при ходьбе. У новорожденного ребенка сводчатость стопы не выражена, она формируется позже, когда ребенок начинает ходить. 3. Соединения костей бывают: непрерывные, полупрерывные и прерывные. Непрерывное соединение почти неподвижное и осуществляется с помощью соединительной ткани. Различают: 1. Синдесмозы – это соединение костей с помощью связок и мембран (межкостные перепонки предплечья и голени, связки соединяющие дуги позвонков); 2. Швы – соединение костей черепа волокнистой соединительной тканью; 3. Вколачивание – зуб вколочен в зубную альвеолу; 4. Синхондрозы – соединения костей с помощью хряща (соединение мечевидного отростка с телом грудины); 5. Синостозы – соединение костей с помощью костей (тазовая кость). Полуперывные соединения, или симфизы – это хрящевые соединения, но в толще хряща имеется щелевидная полость (межпозвоночные симфизы, лобковый симфиз). Прерывные соединения, или суставы – соединения костей имеющие следующие элементы: суставные поверхности костей, покрытых суставным хрящом, суставная капсула, суставная полость и синовиальная жидкость (плечевой сустав, тазобедренный сустав, локтевой сустав, голеностопный сустав). Молодые кости растут в длину за счет хрящей, расположенных между их концами (эпифизами) и телом (диафизом). К моменту окончания роста костей хрящи замещаются костной тканью. 4. Возрастные особенности костной системы. Кости содержат 60 % минеральных веществ, 30 % органических, 10 % составляет вода. Неорганические вещества придают костям твердость, а органические – упругость. У детей в костной ткани преобладают органические вещества; их скелет гибкий эластичный, в связи с чем легко деформируется, искривляется при длительной тяжелой нагрузке и неправильном положении тела. С возрастом содержание минеральных веществ в костях увеличивается, поэтому кости становятся менее эластичными и более хрупкими. I этап. Формирование скелета начинается с 2-го месяца эмбриогенеза. В период внутриутробного развития скелет состоит из хрящевой ткани, в которой постепенно начинают появляться точки окостенения. У новорожденного в месте соединения лобной кости с теменными имеется участок черепа, покрытый мягкой соединительнотканной перепонкой. Это большой родничок. В местах соединения теменных костей с височными и затылочной костями имеются малые роднички. Благодаря родничкам кости крыши черепа могут заходить своими краями друг на друга. Это имеет большое значение при прохождении головки плода по родовым путям. Больной родничок зарастает к полутора годам. У детей мозговой череп преобладает над лицевым в большей степени, чем у взрослых. Череп на 1 году жизни растет очень интенсивно. За этот период окружность черепа увеличивается на 39 %. При этом относительно быстрее растет лицевой череп. На 1 этапе идет интенсивный рост позвоночника. Крестцовые и копчиковые позвонки еще не срослись. У новорожденного в телах позвонков по 6 точек окостенения, которые начинают сливаться к концу года. У них нет физиологических изгибов позвоночника. К 2-3 месяцам, когда ребенок начинает держать головку появляется шейный лордоз. К шести месяцам, когда сидит – грудной и крестцовый кифоз. К концу года, когда ребенок начинает стоять и ходить – поясничный лордоз. Физиологические изгибы на первом году жизни непостоянны. Плечевая, лучевая и локтевая кости имеют костные диафизы и хрящевые эпифизы. У новорожденного костей запястья еще нет. Есть только их хрящевые модели. Таз на 1 году жизни расположен вертикально и напоминает высокую ворону. Кости нижних конечностей относительно короткие. Все длинные кости ноги имеют костный диафиз и хрящевой эпифиз. Надколенник хрящевой. В костях предплюсны точки окостенения есть уже у новорожденного. II этап. На втором году зарастает большой родничок. Однако к 3 годам швы черепа еще полностью не сформировались, и некоторая подвижность черепа остается. Толщина черепа увеличивается в 3-4 раза. Лицевой череп растет быстрее мозгового. Продолжается рост и окостенение позвоночника. Начинают срастаться крестцовые и копчиковые позвонки. Физиологические изгибы позвоночника постепенно увеличиваются, но еще непостоянны. В костях много органического вещества, они мягки, эластичны. На II этапе окостеневают четыре кости запястья. III этап. Образуются черепные швы, и кости черепа теряют подвижность. Образуются лобные пазухи. Лицевой череп растет быстрее мозгового. Окружность черепа на 2 см меньше, чем у взрослых. Позвоночник растет быстро и окончательно формируются его физиологические изгибы. Продолжают срастаться крестцовые позвонки и тазовые кости. В эпифизах длинных костей конечности появляются точки окостенения. Происходит окостенение еще 3 костей запястья. IV этап. Заканчивает свое развитие мозговой череп. Лицевой череп продолжает расти. Позвоночник сохраняет большую подвижность. Позвонки окостенели, но между телом и эпифизом осталась прослойка хрящевой ткани, поэтому позвоночник продолжает расти. Продолжают срастаться крестцовые позвонки и кости таза. Появляются половые различия в строении таза. У девочек таз шире и ниже. чем у мальчиков. Структура длинных костей становится такая же как у взрослых. Однако сохраняется прослойка хрящевой ткани между эпифизом и диафизом, кости продолжают расти. Заканчивается формирование кисти и свода стопы. V этап. Рост лицевого черепа заканчивается к 13-14 годам. Окостенение позвоночника происходит в 18-20 лет, следовательно, его рост прекращается. Полное сращение крестцовых позвонков происходит к 17 годам, а костей таза к 25. Рост длинных костей заканчивается к 20-25 годам. 5. Значение мышечной системы. Скелетные мышцы являются активной частью опорно-двигательного аппарата. У человека насчитывается около 600 скелетных мышц. Мышцы состоят из поперечно-полосатой мышечной ткани. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своем сокращении приводят костные рычаги в движение. Мышцы удерживают положение тела в пространстве, перемещают костные рычаги при ходьбе, беге, выполняют жевательные, глотательные, дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи, мимике, вырабатывают тепло. Масса скелетных мышц у взрослого человека достигает 30-40 % массы тела. У новорожденных и детей до 20-25 %. 6. Строение мышц и их классификация. Мышцы человека образованы мышечной тканью и состоят из мышечных клеток. Клетки поперечнополосатой мускулатуры имеют очень малый диаметр и большую длину. Поэтому их называют волокнами. Мышечные клетки имеют протоплазму, которая называется саркоплазмой. Мембрана мышечных клеток называется сарколеммой. В состав мышечных волокон входит большое количесто миофибрилл – органоидов специального назвначения, которые состоят из тончайших нитей – протофибрилл. Протофибриллы – это сократительный аппарат мышечной клетки, они представляют собой специальные сократительные белки – миозин и актин. Анатомической единицей скелетной мускулатуры является скелетная мышца. Скелетная мышца – это орган, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью и содержащий также соединительную ткань, нервы и сосуды. Каждая мышца окружена своеобразным «футляром» из соединительной ткани – фасцией. У мышц различают сократительную часть – брюшко, образованное поперечно-полосатой мышечной тканью, и сухожильные концы – сухожилия, которые прикрепляются к костям скелета. Форма мышц очень разнообразна и в значительной степени зависит от функционального назначения мышцы. Но чаще всего встречаются веретенообразные и лентовидные мышцы. Веретенообразные мышцы могут иметь два брюшка, разделенные промежуточным сухожилием (двубрюшная мышца), две, три и даже четыре головки (двуглавые, трехглавые, четырехглавая мышцы). Различают мышцы длинные и короткие, прямые и косые. Важным морфологическим признаком является расположение мышечных волокон. Различают параллельное, косое, поперечное и круговое расположение волокон. Если при косом расположении мышечных волокон они присоединяются только с одной стороны сухожилиями, то мышцы называются одноперистыми, если с двух сторон – двуперистыми. Перистые мышцы построены из большого количества коротких мышечных пучков, обладают значительной силой. Это сильные мышцы. Однако они способны сокращаться лишь на небольшую длину. В то же время мышцы с параллельным расположением длинных мышечных пучков не очень сильные, но они способны укорачиваться до 50% своей длины. Это ловкие мышцы, они имеются там, где движения выполняются с большим размахом. В зависимости от расположения в теле выделяют мышцы головы, шеи, туловища, мышцы верхних и нижних конечностей. Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость. Сократимость характеризуется способностью мышцы укорачиваться или развивать мышечное напряжение. Сокращение мышцы происходит под влиянием нервных импульсов, приходящих из различных центров головного мозга. Непосредственная связь мышц и управляющих нервных центров осуществляется через центры, расположенные в спинном мозге. Здесь имеются специальные нейроны – мотонейроны, посылающие свои аксоны к скелетным мышцам. Аксоны, достигнув мышцы, разветвляются, образуя особые окончания, передающие возбуждение с нервного волокна на мышцу (нервно-мышечный синапс, или моторная пластинка). Группа мышечных волокон, которая иннервируется одним аксоном (нервной клеткой) называется двигательной, или моторной единицей. Она может включать 10 до 3000 мышечных волокон. Сила мышцы измеряется тем максимальным напряжением, которое она способна развить в условиях изометрического сокращения (изометрическое сокращение происходит тогда, когда мышца напрягается, но укорочения не происходит – при попытке понять неподъемный груз). Силу мышц можно определить динамометром. Работа мышцы равна весу груза в кг на высоту подъема этого груза (кгм). Существует правило оптимальных нагрузок. Оно заключается в том, что при оптимальной нагрузке и оптимальной частоте сокращений работоспособность мышцы наибольшая, т.е. она может выполнить наибольшую суммарную работу до развития утомления. Утомление мышцы – это временное снижение ее работоспособности, вызванное предшествующей работой. Развитие утомления в мышце связано с накоплением в ней недоокисленных продуктов во время сокращения (молочной кислоты) и израсходованием энергетических ресурсов (АТФ). В организме утомление развивается прежде всего в ЦНС. 7. Первый этап. Мышцы тела человека развиваются из среднего зародышевого листка (мезодермы). У новорожденного имеются все скелетные мышцы, но их вес в 37 раз меньше, чем у взрослого, и составляет 23 % по отношению к весу тела. В течение года наблюдается быстрый рост мышц. Развитие мышц идет неравномерно. Быстрее развиваются мышцы, обеспечивающие дыхание, сосание, мышцы плечевого пояса и рук. Моторные единицы начинают формироваться с 2-3 месяцев, но они несовершенны. Миофибриллы окружены прослойкой саркоплазмы, их в 20-25 раз меньше, чем у взрослого. В миофибриллах мало протофибрилл – миозина и актина. Тонус мышц повышен. Сила и работоспособность мышц мала, утомление развивается быстро. У новорожденного нет координации движений, они беспорядочны и почти беспрерывны. Двигательные умения развиваются постепенно. К концу 1 месяца ребенок может поднимать голову. В 2 месяца поворачивает голову в сторону звука, удерживает предмет рукой, улыбается. В 3 месяца свободно держит головку., приподнимает туловище опираясь на локти. В 4-5 месяцев сидит при поддержке, берет предметы, кладет в рот. В 6 месяцев самостоятельно сидит и начинает ползать. В 7-8 встает, держась за опору. В 11-12 начинает самостоятельно ходить. II этап. Рост мышц идет в основном за счет увеличения толщины мышечных волокон, диаметр увеличивается в 2 раза. Количество миофибрилл увеличивается в 3-4 раза. Прослойки саркоплазмы исчезают. Тонус мышц еще относительно высок, поэтому движения скованны. Двигательные единицы сформированы, но их иннервация несовершенна. Мышцы быстро утомляются, но и быстро восстанавливаются, благодаря интенсивному обмену веществ. Поэтому ребенок 3 лет не может выполнять однообразные движения и спокойно сидеть. Ходьба его утомляет и он просится на руки. Идет развитие координации движений. В 2 года нет дифференцировки на ходьбу и бег. Ребенок передвигается быстро, шаг короткий и быстрый. В 3 года дифференцируются ходьба и бег, но они еще несовершенны. Координация рук уже несколько развита. В течении 2-3 года ребенок может научиться самостоятельно есть ложкой, пить из чашки, одеваться , застегивать пуговицы. Однако мелкие движения еще неточны. Основой развития мышц и координации движений являются подвижные игры. III этап. Масса мышц составляет 27 % от веса тела (у взрослых 44 %). Количество миофибрилл в мышечных волокнах увеличивается в 5-6 раз. Еще повышен тонус мышц. Заканчивается формирование двигательных единиц с миэлинизацией нервных окончаний в них. Выносливость в 5-6 раз меньше. Поэтому дети быстро утомляются. Ребенок часто меняет позы и характер движений. Точные и однообразные движения быстро утомляют. Значительно улучшается координация движений. Дети овладевают прыжками в длину двумя ногами, могут прыгать на одной ноге. К концу этапа могут начинать заниматься спортом. Ловкость еще отсутствует. На III этапе начинает формироваться осанка, но она еще неустойчива (осанка это привычное положение тела при ходьбе, сидении). IV этап. Масса мышц достигает 29 % от веса тела. Диаметр мышечных волокон пока еще меньше, чем у взрослых. Количество миофибрилл почти такое же, как у взрослых. Тонус мышц снижается до нормы и исчезает скованность движений. К концу IV этапа структура мышечной ткани приобретает качество взрослого человека. Выносливость мышц составляет 70 % от взрослых, а их утомляемость в 2,5 раза больше, чем у взрослых. Именно поэтому статическая работа дается детям с трудом. Так, сохранять однообразную позу на уроке - это большой труд для младших школьников. Быстро совершенствуется координация движений. Движения становятся ловкими. Появляются половые различия в силе, тонуса и выносливости мышц. У мальчиков сила, тонус и выносливость мышц становятся больше, чем у девочек. Появляются различия в силе мышц правой и левой руки. Формируется осанка. V этап. Быстро растет масса мышц за счет увеличения диаметра мышечных волокон. К 15 годам масса мышц достигает 32 % от веса тела, а к 18 годам – 44 %. Несмотря на быстрый рост мышц, они все-таки отстают от роста скелета. Поэтому в 15-16 мышц наблюдается относительная недоразвитость мышц по сравнению со скелетом. В связи с тем, что развитие сердечно-сосудистой системы на этом этапе идет еще медленней, чем мышечной, у подростков возникает временная диспропорция между развитостью костной, мышечной и сердечно-сосудистой систем. Отсюда повышенная утомляемость, угловатость и скованность движений. Нарушается ловкость движений. Однако к 17-18 годам временная диспропорция исчезает, снова появляется ловкость в движениях, резко возрастает сила и выносливость мышц. К 19-20 годам все показатели опорно-двигательного аппарата достигают наибольшей величины, и заканчивается формирование типа телосложения. |