Реферат на тему Опорно-двигательный аппарат. ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ+АППАРАТ. Тема 4 Опорнодвигательная система
 Скачать 209.85 Kb.
|
|
Тема №4 Опорно-двигательная система Опорно-двигательная система образована костями, их соединениями, мышцами, а также сухожилиями и связками. Скелет является пассивной, мышцы – активной частью системы. Обе части функционально тесно связаны. Скелет Функции скелета: опорная (служит опорой для прикрепления мягких тканей и органов), двигательная (кости – короткие и длинные рычаги, перемещаются за счет сокращения мышц), защитная (позвоночный канал обеспечивает защиту спинного мозга, череп – головного, грудная клетка защищает сердце и легкие, таз – органы размножения), метаболическая (обмен веществ) – кости участвуют в минеральном обмене (являются депо фосфора, кальция, железа и др.), кроветворная (в ячейках губчатого костного вещества содержится красный костный мозг – основной орган кроветворения). Строение и соединения костей Кость как орган образована костной тканью, костным мозгом, надкостницей, суставным хрящом, нервами и сосудами. Костная ткань состоит из клеток и минерализованного межклеточного вещества, на микроскопическом уровне представлена остеонами (см. «Ткани»). Из остеонов образуются видимые невооруженным глазом перекладины (балки). При плотной укладке перекладин образуется плотное (в диафизах – в местах с высокой нагрузкой), при рыхлой – губчатое вещество кости (в эпифизах – при большом объеме обеспечивается высокая прочность и легкость). В ячейках губчатого вещества находится красный, в центральном канале трубчатых костей содержится желтый костный мозг (жировая ткань). Надкостница – тонкая и крепкая соединительно-тканная пленка, покрывает кость снаружи за исключением суставных поверхностей. В нее входят нервы и сосуды, надкостница участвует в питании и обеспечивает рост костей в толщину. Кровеносные сосуды проникают в наружный слой кости через многочисленные сосудистые отверстия. Рост костей в длину обеспечивают эпифизарные хрящи, которые сохраняются примерно до 23 лет, а затем замещаются костной тканью. Классификация костей основана на форме, строении и функциях. Различают: трубчатые длинные (плечо, предплечье, бедро, голень), трубчатые короткие (пясть, плюсна, фаланги), губчатые длинные (ребра), губчатые короткие (позвонки, запястье, предплюсна), покровные кости черепа (в них губчатое вещество расположено беспорядочно), плоские кости поясов (в основном образованы губчатым, покрытым тонким слоем компактного вещества (лопатка, тазовые кости), смешанные кости (состоят из нескольких частей разного строения (височные). Соединения костей Непрерывные (неподвижные или малоподвижные) – с помощью соединительной ткани, хряща или кости (кости черепа, таза); переходные (полусуставы) – межпозвонковые суставы, суставы между костями предплюсны, запястья, грудиной и ребрами; прерывистые (подвижные) – суставы. Строение и классификация суставов Суставные поверхности костей покрыты хрящом (гиалиновым, реже волокнистым), по форме они соответствуют друг другу, суставная сумка прирастает к костям по краю, суставная полость заполнена синовиальной жидкостью (увлажняет и смазывает суставные поверхности костей). Суставная полость – герметически закрытое узкое пространство, давление в ней ниже атмосферного, что обеспечивает плотное прилегание костей (и высокую чувствительность суставов к колебаниям атмосферного давления при некоторых заболеваниях). Укрепляют сустав связки, которые направляют движения и удерживают положение костей, а также сухожилия мышц. Формы суставных поверхностей разнообразны и определяют степень их подвижности. Виды движения в суставах: сгибание и разгибание, приведение и отведение (к средней линии тела), вращение внутрь и наружу (или направо и налево), круговое движение. Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершается движение, и формой сочленовых поверхностей. Количество осей вращения Формы суставных поверхностей Примеры одноосные блоковидный фаланги пальцев цилиндрический проксимальный сустав между лучевой и локтевой двухосные седловидный пястная кость большого пальца эллипсовидный лучезапястный мыщелковый коленный многоосные шаровидный плечевой, тазобедренный плоский грудино- ключичный, межпозвонковые Отделы скелета человека и его особенности Скелет принято разделять на осевой (позвоночный столб, грудная клетка, череп) и добавочный (кости конечностей и их поясов). Позвоночный столб образован позвонками (состоит из тела и дуги с суставными, поперечными и остистыми отростками). В разных отделах позвоночника части позвонков имеют разную форму и величину. Тела позвонков соединены межпозвоночным хрящом (остаток эмбриональной хорды). Позвоночный столб взрослого человека имеет два изгиба: лордозы (выпуклостью вперед – шейный и поясничный) и кифозы (выпуклостью назад – грудной и крестцово-копчиковый). Грудная клетка образована грудиной и ребрами: 7 первых пар истинные (переходят в реберные хрящи и соединяются с грудиной), 8–10 пары ложные (хрящи соединяются с хрящом вышележащего ребра), 11 и 12 пары не имеют реберных хрящей и их концы остаются свободными. Череп состоит из двух отделов: лицевого и мозгового, в полости которого размещается головной мозг. Крыша мозгового образована теменными и лобной костью, основание – затылочной, клиновидной и височными костями. Лицевой отдел образует костную основу дыхательного и пищеварительного трактов, образован верхними и нижними челюстями. Пояс верхних конечностей образован лопаткой и ключицей (одним концом соединяется с грудиной, другим – с лопаткой малоподвижными суставами, отодвигает плечевой сустав от грудной клетки и есть только у приматов). Тазовый пояс образован крестцом и тазовыми костями (подвздошная, лобковая и седалищная у человека срастаются в единую кость). Свободные конечности человека имеют то же строение, что и у всех наземных позвоночных. Особенности скелета человека связаны с прямохождением и трудовой деятельностью: размеры мозгового отдела черепа преобладают над размерами лицевого (что отражает степень развития головного мозга); отсутствуют выступы и гребни на поверхности черепа (в связи с редукцией жевательных мышц); подковообразная нижняя челюсть (членораздельная речь); изгибы позвоночника: лордозы (шейный и поясничный), кифозы (грудной и крестцово-копчиковый) связаны с прямохождением – амортизация при ходьбе, свобода движения туловища; грудная клетка сжата в переднезаднем направлении (прямохождение – смещение центра тяжести вниз); большая подвижность плечевого сустава, большой палец отставлен (предметная деятельность); широкий и массивный скелет таза (прямохождение – опора для всей верхней части тела); ограниченные движения в тазобедренном суставе, мощная пяточная и таранная кости, длинные массивные кости нижних конечностей, сводчатая форма стопы. Мышцы Мышцы – это органы тела, состоящие из мышечной ткани, способной сокращаться под действием нервных импульсов. Функции – перемещение тела в пространстве, смещение одних его частей относительно других (динамическая функция), активная фиксация их положения относительно друг друга (статическая функция), изменение объема полости тела или просвета сосудов, движение кожи и др. В совокупности мышцы образуют мышечную систему (у человека 28–32 % массы тела у женщин и до 35–45 % у мужчин). Гладкие мышцы образуют висцеральную (внутренних органов), поперечно-полосатые – скелетную мускулатуру. У человека около 600 скелетных мышц, и они имеют различную форму, строение, функции и развитие, т.е. каждая мышца – отдельный орган. Скелетная мышца состоит из пучков поперечно-полосатых волокон, связанных рыхлой волокнистой соединительной тканью в пучки первого, а затем последующих порядков, в целом покрытых соединительно-тканной оболочкой. Соединительно-тканные прослойки переходят в сухожилия мышц (образованы плотной соединительной тканью). В типичной мышце активно сокращающаяся часть – тело (брюшко), пассивная часть – сухожилия (как правило, на обоих концах, прикрепляют к костям скелета), головка (присоединяется к неподвижной кости) и хвост (к подвижной). Вспомогательные аппараты мышц – фасции: группы мышц (или вся мускулатура определенной части тела) окружаются плотной волокнистой соединительной тканью. Окружая и отделяя мышцы друг от друга, фасции способствуют их изолированному сокращению. Все мышцы, кроме мимических, окружены фасциями. В связи с двусторонней симметрией тела мышцы либо парные, либо состоят из симметричных половин. В туловище, имеющем сегментарное строение, многие мышцы его повторяют (межреберные, короткие мышцы позвонков). Широкие мышцы живота слились в сплошные пласты из бывших сегментированных межреберных (сами ребра редуцировались). Совместная работа мышц организована по принципу синергизма и антагонизма. Одна и та же мышца в зависимости от режима работы может быть и синергистом, и антагонистом. Основные группы мышц По расположению выделяют мышцы головы, шеи, туловища и конечностей. Мышцы головы: черепа (лобные, затылочные и ушные); мимические (круговые мышцы глаза, рта, носа; мышцы поднимающие и опускающие губу, угол рта; мышца смеха). Сокращение мимических мышц обуславливает определенное выражение лица – мимику; жевательные (жевательная и височная). Мышцы шеи (подкожная, грудино-ключично-сосцевидная). Мышцы туловища: груди (подключичная, большая и малая грудные, передняя зубчатая, наружные и внутренние межреберные); спины (трапециевидная, ромбовидная, широчайшая, глубокие мышцы позвоночника); живота (наружная и внутренняя косые, поперечная, прямая мышцы являются мышцами брюшного пресса). Мышцы верхней конечности (дельтовидная, двуглавая и трехглавая мышцы плеча). Мышцы нижней конечности (большая, средняя и малая ягодичные, четырехглавая и двуглавая мышцы бедра, икроножная и камбаловидная вместе составляют трехглавую мышцу икры). Работа мышц При раздражении мышечное волокно будет сокращаться по принципу «все или ничего». После окончания ответа наступят периоды абсолютного и относительного покоя (время, необходимое для восстановления исходного состояния мышечного волокна). Регуляция силы сокращения мышцы: волокна в составе мышцы обладают разной возбудимостью, с повышением интенсивности стимула увеличивается число возбуждаемых волокон и сила увеличивается до максимально возможной (сокращаются все волокна). То есть лишь в том случае, если импульс достигнет определенной пороговой величины или превысит ее. И в данных условиях сокращение волокна будет максимальным. В мышечных волокнах содержится большое количество миофибрилл, каждая из них состоит из белковых нитей двух типов: актиновых и миозиновых. В световой микроскоп хорошо видна поперечная исчерченность – правильное чередование светлых и темных полос. Исчерченность обусловлена определенным расположением нитей актина (тонкие филаменты) и миозина (толстые филаменты): участки перекрывания темные, участки только с актиновыми нитями светлые. При сокращении актиновые нити сдвигаются, скользят по миозиновым, и волокно сокращается на 30 % своей длины. Для сокращения мышцы необходимы ионы кальция и АТФ. Между миофибриллами находится множество митохондрий. Для пополнения запаса АТФ происходит окисление гликогена и жирных кислот. Каждая мышца обильно снабжена капиллярами (у человека в 1 мм3 около 2000 капилляров). Выделяют два типа скелетных мышечных волокон: медленные (красные) и быстрые (белые). При очень интенсивной работе к мышцам поступает недостаточно кислорода и накапливается продукт неполного окисления глюкозы – молочная кислота, которая вызывает утомление и последующие боли. Легкая разминка усиливает кровоток в мышцах и удаление молочной кислоты. Медленные (тонические) мышечные волокна содержат много митохондрий, но мало гликогена, красные из-за высокого содержания миоглобина (накапливает кислород), имеют тесный контакт с капиллярами. Расположены в глубоких слоях мышц конечностей, сокращаются и расслабляются медленно, постепенно. Обеспечивают длительное сокращение, используются для поддержания позы, преобладают в разгибателях. Быстрые (фазические) мышечные волокна – белые (миоглобина мало или нет), много гликогена. Расположены ближе к поверхности мышц. Сокращаются в 3, расслабляются в 100 раз быстрее, быстро развивается утомление. Обеспечивают быстрые сокращения, очень важны при движении, преобладают в сгибателях. Моторные единицы. Одно нервное волокно имеет синаптический контакт с группой мышечных волокон, которая называется моторной единицей. Количество волокон в группе может быть различным – от 3–6 до 3000. Чем меньше волокон, тем более тонким становится управление мышцей со стороны нервной системы. Пальцы рук – 10–25, глазного яблока – 3–6, в туловище и конечностях от 500 и более, икроножная – 2000 (наименьшее – в мышцах, обеспечивающих быстрые и точные движения). По внутренней организации различают простые (волокна расположены параллельно) и перистые (косые волокна присоединены к сухожилию с одной или двух сторон) мышцы. Работа простых мышц зависит от числа волокон и величины их сокращения, которое может превышать половину первоначальной длины волокна. Перистые мышцы, как правило, сильнее простых, дают выигрыш в скорости и в них большее количество волокон занимает меньший объем. Сила мышц измеряется максимальным грузом или максимальным напряжением. Одиночное волокно может развить напряжение 100–200 мг. Сила мышцы зависит от толщины, точнее, физиологического поперечного сечения – суммы поперечных сечений всех ее волокон (оно совпадает с геометрическим только в мышцах с продольно расположенными волокнами). У мышц с косыми волокнами (перистые) она значительно превышает геометрическую. Наиболее сильные – перистые мышцы, затем полуперистые, веретенообразные и наиболее слабые параллельные. У человека большинство мышц перистые. Утомление мышц происходит при истощении источников энергии, накоплении продуктов обмена веществ, но при нормальных жизненных нагрузках мышцы постоянно снабжаются кровью. Утомление развивается, прежде всего, в нервных центрах, и происходит нарушение передачи в синапсах (истощение медиатора). Работоспособность нервных центров лучше восстанавливается при активном отдыхе (утомление в одной руке быстрее восстанавливается при работе другой). В скелетных мышцах имеются проприорецепторы – несколько несократимых (видоизмененных мышечных) волокон, заключенных в соединительнотканную оболочку, их обвивают нервные окончания чувствительных нервов (идут в спинной мозг). При растягивании мышцы в мышечном веретене возникает напряжение, и это вызывает рефлекторное сокращение мышцы (рефлекс на растяжение). И чем сильнее растягивается – тем сильнее сокращается (рефлекс направлен на поддержание постоянной длины мышцы при изменении нагрузки). Веретена работают не одновременно, но всегда есть несколько, стимулируемых из ЦНС – это поддерживает частично сокращенное состояние мышц – мышечный тонус: в ненагруженной мышце возникает некоторое напряжение и мышца всегда готова к работе. Тонус скелетных мышц обеспечивает преодоление земного притяжения и поддержание позы при минимальных энергозатратах. |