Мышцы человека непосредственно связаны с костями

Строение мышц человека, мышцы синергисты и антагонисты, принцип их работы

Мышцы человека непосредственно связаны с костями

Скелетные мышцы, являясь активной частью опорно-двигательной системы, обусловливают передвижение тела в целом или перемещение его отдельных частей.

Мышца, как и все другие органы, имеет сложное строение. В состав ее входит несколько тканей.

Общее строение мышцы

Основу скелетной мышцы составляет поперечнополосатая мышечная ткань, обусловливающая свойство мышцы сокращаться. В каждой мышце различают сокращающуюся часть — мышечное брюшко, или тело, и несокращающуюся часть — сухожилие.

Как правило, мышца имеет два сухожилия, которыми она прикрепляется к костям.

Мышечное брюшко состоит из множества поперечно-полосатых мышечных волокон, образующих пучки разной толщины. В каждом пучке мышечные волокна связаны друг с другом рыхлой волокнистой соединительной тканью в виде тонкой сети. Пучки мышечных волокон соединены между собой прослойками соединительной ткани. Вся мышца снаружи покрыта также соединительной тканью.

Сухожилие мышцы построено из плотной оформленной соединительной ткани. Коллагеновые волокна сухожилий проникают в мышечное брюшко и там вокруг концов поперечно-полосатых мышечных волокон образуют несколько слоев, прочно соединяющих мышечное брюшко с сухожилием.

Мышца, как и все органы, снабжена нервами и сосудами. В составе нервов проходят двигательные (центростремительные) и чувствительные (центробежные) волокна.

Нервные импульсы, передаваемые по двигательным нервам из мозга в мышцу, вызывают ее сокращение.

По чувствительным нервным волокнам поступает в мозг информация из мышечных рецепторов, сигнализирующая о состоянии мышцы.

Как орган с интенсивным обменом веществ, мышца имеет хорошее кровоснабжение, интенсивность которого регулируется вегетативной нервной системой. Чаще одна и та же мышца получает кровь, а с ней и питательные вещества из нескольких артерий.

Сокращаясь, мышца укорачивается и утолщается, при этом она совершает определенную механическую работу. Величина производимой мышцей работы зависит от силы ее сокращения и величины пути, на который она укорачивается.

Сила мышцы пропорциональна количеству входящих в нее мышечных волокон, а точнее — площади поперечного сечения всех мышечных волокон, образующих мышцу. Практически чем толще мышца, тем она сильнее.

Величина пути, на который мышца может укорачиваться (или высота, на которую мышца поднимает груз), зависит от общей длины мышцы.

Скелетные мышцы, перекидываясь через сустав, а иногда через два или несколько суставов, прикрепляются своими концами к разным костям. Укорочение мышцы во время сокращения сопровождается сближением ее концов и костей, к которым мышца прикреплена. Кости во время их перемещения вместе с суставами, в которых происходит движение, и мышцами выполняют роль рычагов.

Мышцы синергисты и антагонисты

В осуществлении каждого движения участвует обычно несколько групп мышц, причем мышцы одной группы, например передние мышцы плеча, сокращаются, а мышцы противоположной группы (задние) в это время расслабляются. Благодаря одновременному сокращению и расслаблению противоположных групп мышц обеспечивается плавность движения.

Мышцы синергисты и антагонисты при сгибании руки в локте

Мышцы, производящие одну и ту же работу — одно и то же движение в данном суставе, называются синергистами, а мышцы, действующие в противоположном направлении — антагонистами.

Так, все мышцы, вызывающие сгибание в плечевом суставе, будут между собой синергистами, разгибатели этого сустава, по отношению друг к другу — синергисты. Но две эти группы мышц — сгибатели и разгибатели — одна по отношению к другой являются антагонистами.

Антагонистическое действие мышц — существенно важное приспособление в работе двигательного аппарата. При каждом движении напрягаются не только мышцы, совершающие его, но и их антагонисты, противодействующие тяге и тем придающие движению точность и плавность.

Рефлекторный характер сокращений мышц

Согласованное чередование сокращения и расслабления разных групп мышц и, следовательно, координация всех движений осуществляется нервной системой и носит рефлекторный характер. Если мы, например, наступили на что-нибудь острое или прикоснулись к чему-нибудь горячему, то руку или ногу мы отдернем еще до того, как возникнет ощущение боли.

Колющий предмет или горячее тело раздражают рецепторы кожи.

Возбуждение, возникающее в них, по центростремительным нейронам передается в центральную нервную систему, где осуществляется передача возбуждения на центробежные нейроны, и в мышцу поступает импульс, вызывающий сокращение мышц, отдергивающих ногу или руку.

В то же время в мышцах-антагонистах возникает торможение и они расслабляются. Иногда мышцы-сгибатели и разгибатели одновременно могут находиться в расслабленном (рука свободно свисает вдоль тела) или сокращенном (рука зафиксирована в согнутом в локтевом суставе положении) состоянии.

Часто мышечные рефлексы возникают в ответ на раздражение рецепторов, находящихся в самих мышцах или сухожилиях. Примером может служить коленный рефлекс.

Многие более сложные действия нашей повседневной жизни, например, ходьба, осуществляются в результате согласованного действия не одного органа, а целой группы органов опорно-двигательной системы, что осуществляется благодаря согласующей работе нервной системы.

Работа и отдых мышц

При сокращении мышца производит работу, которую можно измерить. Для этого величину груза, поднимаемого мышцей, умножают на высоту его поднятия. Работа мышцы равна нулю, если мышца сокращается без груза.

По мере увеличения груза работа увеличится, а затем, достигнув определенного уровня, будет постепенно снижаться. При очень большом грузе, который мышца не способна поднять, работа вновь становится равной нулю.

Если мы возьмем средний для данной мышцы груз и будем его поднимать с разными частотами, то обнаружим, что наибольшая работа мышцы будет наблюдаться при среднем ритме движений.

Средние величины нагрузок и темпа неодинаковы у разных людей. Наибольшие они у людей, занимающихся физическим трудом и спортсменов. Каждый человек может путем упражнения мышц поднять пределы этих величин и, следовательно, повысить свою работоспособность.

Однако работа человека зависит не только от правильного подбора нагрузки и темпа. Большое значение имеет и состояние нервной системы. Исключительно велика роль сознания, которое связано с головным мозгом.

Интерес к совершаемой работе, понимание ее значения, необходимости и важности очень сильно повышают производительность труда.

Работу мышц подразделяют на статическую и динамическую. Динамической называют работу, связанную с движением (управление токарным станком, пилка дров); при ней сокращения мышц чередуются с их расслаблением. При статической работе (держание груза, поза) мышцы находятся в длительном напряжении.

Утомление и восстановление мышц

Длительная непрерывная работа мышцы вызывает постепенное снижение работоспособности — утомление. Понижение работоспособности мышц обусловлено двумя основными причинами. Первой из них является то, что нервно-мышечное соединение, по которому возбуждающие мышцу импульсы приходят к мышце с нерва, утомляется значительно раньше, чем мышечные волокна.

И.М.Сеченов установил, что восстановление работоспособности утомленных мышц происходит быстрее при переключении с одного вида работы на другой.

Например, уставшая рука отдыхает быстрее, если работают мышцы другой руки. Такой отдых был назван И.М.Сеченовым активным в отличие от простого покоя.

Эти факты он рассматривал как доказательства того, что утомление развивается прежде всего в нервных центрах.

Другой причиной утомления работающей мышцы является накопление в ней недоокисленных продуктов распада (молочной кислоты) вследствие недостатка кислорода, а также истощения в ней энергетических запасов.

Если мышца временно прекращает работу и находится в состоянии покоя, то кровь выносит из нее продукты распада и доставляет ей питательные вещества.

Утомление проходит, и мышца восстанавливает работоспособность.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (3 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/myshcy-ix-stroenie-i-funkcii/

Опорно-двигательная система. Скелет. Строение костей и мышц

Мышцы человека непосредственно связаны с костями

Опорно-двигательная система относится к исполнительным системам органов. Она образована двумя составляющими:

  • костями скелета, обеспечивающими функции опоры для организма (создания каркаса) и защиты внутренних органов от механических повреждений;
  • и поперечно-полосатой мускулатурой, которая приводит в движении кости скелета и делает возможным перемещение человека в пространстве. Кроме того, мускулатура придаёт организму форму, защищает часть внутренних органов. Мимические мышцы изменяют выражение лица, что играет значительную роль в невербальном общении.

Также к опорно-двигательной системе относят структуры, обеспечивающие сочленение костей скелета и прикрепление к ним мышц.

Строение кости

По внешнему строению выделяют несколько видов костей:

Трубчатые кости состоят из двух головок (эпифизов) и тела (диафиза). Внутри тела трубчатых костей находится полость с костным мозгом. Красный костный мозг, он же «деятельный» – это стволовые клетки, из которых появляются новые элементы крови, иммунные клетки.

Жёлтый, или «недеятельный» костный мозг представляет собой жировую ткань. Некоторые вредные для организма вещества, например, тяжелые металлы или лекарства, могут накапливаться в нем годами, вызывая хроническую интоксикацию.

Различают длинные (плеча, предплечья, бедра и голени) и короткие (пястневые и плюсневые) трубчатые кости.

Плоские кости имеют плоскую форму. Это, например, лопатки, кости черепа, тазовые кости, ребра.

Короткие кости обычно имеют неправильную форму и небольшой размер. Они образуют скелет запястья, предплюсны.

Смешанные кости сочетают в себе элементы нескольких костей. Например, тело позвонка представлено короткой костью, а отростки и дуга – плоской.

Снаружи каждая кость покрыта тонкой живой тканью — надкостницей. Она обильно кровоснабжается, здесь находится много нервов и болевых рецепторов, что делает ушиб кости очень болезненным по сравнению с ушибом мышцы.

Ниже надкостницы расположено плотное (компактное) вещество кости, очень плотный твёрдый слой, образующий наружный каркас. Кнутри от него находится рыхлое губчатое вещество. Оно менее прочно, зато и весит гораздо меньше.

В месте соединения двух костей контактирующие поверхности покрыты хрящевыми пластинами. Хрящ упругий (то есть может незначительно сжиматься при увеличении нагрузки) и гладкий, благодаря чему кости не стираются от трения.

Костная ткань

Костная ткань относится к соединительным тканям, для них характерно преобладание межклеточного вещества над клеточным элементом. Это хорошо видно на микроскопическом уровне.

Кость состоит из двух типов веществ: органического (около 30%, в основном белки и углеводы) и неорганического (около 60 %, в основном соли кальция и магния, фосфаты); оставшиеся 10% составляет вода. Неорганическая часть придает костям твердость, но при этом повышает их хрупкость.

Если кость прокалить, в ней останутся только минеральные соли и она будет легко ломаться. Органическое вещество более эластичное, если кость обработать кислотой, минеральные вещества растворятся и останется только гибкий коллагеновый остов, который может сгибаться, не ломаясь.

У детей преобладает содержание органического вещества, поэтому кости у них более эластичные и упругие. С возрастом повышается доля минеральных веществ и кости становятся менее упругими, но более прочными.

При старении происходит гормональная перестройка организма, снижается число костных балок в губчатом веществе, основное вещество теряет воду, а минеральные составляющие вымываются, кости становятся хрупкими и легко ломаются.

Эти явления называются остеопорозом.

Строительные клетки, остеобласты, создают вокруг себя каркас из минеральных веществ, преимущественно кальция. Единица строения кости называется остеоном.

Остеобласты активны не только в период роста организма, они работают на протяжении всей жизни человека. Кости постоянно обновляются и перестраиваются. Для этого нужно не только создать новые элементы каркаса, но и уничтожить старые или поврежденные участки. Этим занимаются остеокласты – клетки, разрушающие костную ткань.

Совместная работа остеокластов и остеобластов обеспечивает сращение переломов и реакцию кости на изменение привычной нагрузки.

Например, если человек перестает ходить на несколько месяцев, вертикальная нагрузка на кости ног, которую давал вес тела, значительно снижается. Костные балки компактного вещества при этом перестраиваются, приспосабливаясь к отсутствию прежних действующих сил.

При попытке снова начать ходить кости могут сломаться, не выдержав вес тела. Подобное происходит с космонавтами после длительных полетов.

Кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости.

На рисунке можно видеть кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости. Цилиндрические структуры вокруг них – остеоны. Они образуются клетками кости (изображены в виде розовых овальных тел с отростками).

Скелет человека

Скелет человека состоит из нескольких частей: осевого скелета, поясов конечностей и, собственно, свободных конечностей. Основу осевого скелета составляют позвоночник и череп.

Позвоночник

Позвоночник делится на пять отелов:

  • шейный (7 позвонков);
  • грудной (12 позвонков, к каждому прикреплена пара ребер);
  • поясничный (5 позвонков);
  • крестцовый (5 позвонков, сросшихся в единую кость – крестец);
  • копчик (3-5 небольших сросшихся позвонков образуют одну кость. Это пример редуцированного хвоста).

Позвонки разных отделов имеют свои отличительные признаки. Общая закономерность такова, что размер тел позвонков увеличивается сверху вниз. Самые крупные свободные позвонки в поясничном отделе. Между телами позвонков находятся эластичные межпозвоночные диски, состоящие из хрящевой ткани. Дуги каждого позвонка образуют отверстие, в котором проходит спинной мозг.

Естественные изгибы позвоночника имеют свои названия – шейный и поясничный лордозы (изгибы вперед), грудной и крестцовый кифозы (изгибы назад).

Боковой изгиб называется сколиозом, в норме его не должно быть. Изгибы необходимы для амортизации: позвоночник работает как пружина между ногами и головным мозгом, смягчая тряску и удары при ходьбе, беге.

Без лордозов и кифозов прямохождение было бы невозможным.

Рёбра

Рёбра, прикрепленные к позвоночнику, образуют грудную клетку. Сзади она ограничена грудным отделом позвоночника и задними отрезками ребер, спереди – грудиной и реберными хрящами. Грудная клетка придает форму грудной полости и защищает такие важные органы как сердце, лёгкие, трахея, пищевод.

Цифрами обозначены: 1 – ребра; 2 – реберный хрящ истинных ребер; 3 – реберный хрящ ложных ребер; 4 – реберный угол; 5 – реберная дуга;

Двенадцать пар ребер можно разделить на три группы. Первая группа – «истинные» ребра, с 1-го по 7-е; они крепятся непосредственно к грудине с помощью хрящей, образуя полуподвижное сочленение.

Ребра с 8-е по 10-е называют «ложными», так как их хрящи крепятся не к грудине, а к хрящам вышележащих ребер.

11 и 12 ребра называют «колеблющимися», их концы не закреплены и свободно лежат в толще мышц.

Череп

Череп человека образован парными и непарными костями, срастающимися в процессе взросления организма. Единственная подвижная кость черепа – нижняя челюсть. Различают мозговой и висцеральный (лицевой) отделы черепа.

Источник: https://spadilo.ru/oporno-dvigatelnaya-sistema/

Мышцы

Мышцы человека непосредственно связаны с костями

Движение является важнейшей функцией организма. Его осуществляет опорно-двигательный аппарат, в состав которого входят кости, служащие своеобразными рычагами, и мышцы, приводящие в действие эти рычаги.

Мышцы сокращаются по команде из центральной нервной системы. При сокращении мышца укорачивается, в результате чего кости, к которым она прикрепляется, сближаются.

Так изменяется положение частей тела относительно друг друга и относительно поверхности, на которую тело опирается.

В теле человека насчитывается около 400 скелетных мышц, участвующих благодаря способности к сокращению в выполнении различных движений.

Мышцы составляют около 35–40% массы тела взрослого человека, однако у детей и людей старческого возраста этот показатель снижается до 25%, а у спортсменов достигает 50%.

Рельеф человеческого тела определяется расположением и степенью развития мышц, в чем легко убедиться при сравнении тела атлета и обычного индивида.

Строение скелетной мышцы

Скелетная мышца построена из так называемой поперечнополосатой мышечной ткани.

Основным рабочим элементом ее служит поперечнополосатое мышечное волокно, длина которого может составлять от нескольких миллиметров до 10–12 см при диаметре 12–100 мкм.

Мышечное волокно содержит специальные образования – миофибриллы, которые и обусловливают его сокращение. Миофибриллы построены из правильно чередующихся темных и светлых дисков, что делает волокно «полосатым».

Мышечные волокна с помощью соединительной ткани объединяются в пучки, которые формируют сократимую часть мышцы, именуемую телом, или брюшком.

Для прикрепления к костям у скелетной мышцы имеются сухожилия, построенные из плотной соединительной ткани, богатой коллагеном, и отличающиеся большой сопротивляемостью растяжению.

В местах прикрепления сухожилий мышц на костях имеются различные отростки, шероховатости, бугорки и ямки, которые выражены тем лучше, чем крупнее и сильнее прикрепляющаяся к ним мышца. Снаружи каждая скелетная мышца покрыта плотным футляром – мышечной фасцией.

Нервы, по которым в скелетную мышцу приходит команда из центральной нервной системы, разделяются на тонкие веточки, достигающие каждого мышечного волокна. На мышечном волокне они образуют двигательное нервное окончание, которое служит для передачи нервного импульса, вызывающего сокращение волокна.

Поскольку двигательное нервное окончание имеется на каждом мышечном волокне, сокращение скелетной мышцы происходит быстро, сильно и четко подчиняется воле человека. При этом потребляется много энергии, из которой только 1/4 преобразуется в механическую работу, а остальные 3/4 – в тепло.

Именно сокращение мышц служит главным источником образования тепла в организме.

От нервной системы мышца получает также импульсы, регулирующие ее тонус, обмен веществ, рост и развитие.

Информация о состоянии мышечных волокон воспринимается чувствительными нервными окончаниями, которые постоянно сигнализируют в центральную нервную систему о степени тонического напряжения мышц.

В мелких мышцах, участвующих в выполнении тонких и точных движений, количество чувствительных нервных окончаний значительно больше, чем в крупных.

Строение мышечной ткани внутренних органов и сосудов

Помимо скелетных мышц мышечная ткань имеется в стенках внутренних органов и сосудов. Эта ткань отличается иным строением и называется гладкой мышечной тканью. Клетки этой ткани имеют веретеновидную форму и располагаются в стенках органов пластами.

Специфической особенностью гладких мышц является их способность к автоматическим (не зависящим от воли человека) сокращениям, которые носят тонический характер (замедлены и распространяются на весь пласт клеток). Регулирует деятельность гладких мышц автономная (вегетативная) нервная система.

Перистальтические движения кишечника, изменение просвета бронхов, протоков желез, увеличение тонуса сосудов и т. п. осуществляются при сокращении гладкой мышечной ткани в стенках этих органов.

Особо выделяют мышечную ткань сердца, которая по строению сходна с поперечнополосатой, но сокращается автоматически и иннервируется автономной нервной системой.

Классификация скелетных мышц

Классификация скелетных мышц осуществляется по ряду признаков.

По форме и размерам
В зависимости от формы и размеров различают длинные и короткие, ромбовидные, квадратные, трапециевидные мышцы и т. п. Мышцы, расположенные на туловище, обычно имеют плоскую форму; они крупнее, занимают большие участки.

Мышцы конечностей отличаются своей длиной, веретенообразной формой, нередко перистым строением, когда пучки мышечных волокон располагаются под углом к продольной оси мышцы (это увеличивает развиваемую мышцами силу).

Мышцы с косым направлением волокон, прикрепляющихся к сухожилию с одной стороны, называются одноперистыми, с двух сторон – двухперистыми.

Различия мышц по форме тесно связаны с их функциональными особенностями. Длинные тонкие мышцы с малой площадью прикрепления к костям (например, мышцы, приводящие в движение пальцы кисти) участвуют в точных движениях с большой амплитудой. Короткие толстые мышцы могут преодолевать значительное сопротивление, но размах их движений невелик. Таких мышц много в области таза, позвоночника.

По направлению волокон
По направлению волокон различают прямые мышцы (мышечные волокна расположены параллельно продольной оси тела), косые, поперечные и круговые.

Так, переднюю и боковые стенки живота образуют прямая мышца живота, наружная и внутренняя косые мышцы, а также поперечная мышца живота.

Круговые мышцы образуют жомы (сфинктеры), располагающиеся вокруг естественных отверстий и каналов; при их сокращении отверстия закрываются. К таковым относятся, например, круговая мышца глаза, круговая мышца рта.

По выполняемой функции
По функции мышцы делят на сгибатели и разгибатели, отводящие и приводящие, вращатели кнаружи (супинаторы) и вращатели кнутри (пронаторы). По положению различают поверхностные и глубокие, наружные и внутренние мышцы и т.

п. Указание на функцию и расположение мышцы часто входит в ее название: например, на передней поверхности предплечья располагаются круглый и квадратный пронаторы, лучевой и локтевой сгибатели запястья, поверхностный и глубокий сгибатели пальцев.

Некоторые мышцы получили названия по их внешней форме (дельтовидная, ромбовидная, квадратная, зубчатая и т. п.

), количеству головок (двуглавая, трехглавая, четырехглавая), положению (межреберные, подколенная), месту начала и прикрепления (плече-лучевая, грудино-ключично-сосцевидная).

По отношению к суставам
По отношению к суставам выделяют односуставные, двухсуставные и многосуставные мышцы – в зависимости от того, на сколько суставов они непосредственно действуют. Многосуставные мышцы обычно длиннее и располагаются более поверхностно, чем односуставные. По областям тела различают мышцы туловища, головы, шеи, верхних и нижних конечностей.

По взаимодействию с другими мышцами
Поскольку выполнение любого движения является результатом содружественного действия целого ряда мышц, принято выделять мышцы-синергисты и мышцы-антагонисты: первые совместно выполняют одно и то же движение в суставе (например, сгибают кисть), вторые участвуют в противоположных движениях (например, сгибают и разгибают кисть). Как правило, мышцы-синергисты расположены на одной поверхности конечности, а мышцы-антагонисты – на противоположных (например, сгибатели – на передней поверхности плеча и предплечья, разгибатели – на задней). Понятие синергизма и антагонизма мышц относится к их функциональной характеристике. Так, мышцы, работающие в одном движении как синергисты, в другом движении могут быть антагонистами. Согласование работы мышц достигается за счет координации их сокращений со стороны нервной системы.

Вспомогательные приспособления мышц

Для облегчения и повышения эффективности работы у мышц имеются вспомогательные приспособления: фасции, синовиальные сумки и мышечные блоки.

Фасции – это плотные соединительнотканные оболочки, которые в виде футляров покрывают отдельные мышцы или их группы. Фасции отграничивают мышцы, способствуя их независимому сокращению.

Вместе с тем они служат местом прикрепления мышечных волокон и способствуют передаче мышечных усилий на костные рычаги. Синовиальные сумки представляют собой замкнутые полости, заполненные особой жидкостью.

Расположены они между мышцами и костями в местах наибольшей механической подвижности тканей. Эти приспособления служат для облегчения скольжения мышц при их сокращении. Синовиальных сумок много в области коленного и плечевого суставов.

В области суставов кисти и стопы синовиальные оболочки окружают многочисленные сухожилия, облегчая и направляя их движения. Блоки образуются в тех местах, где сухожилие мышцы меняет направление, перекидываясь через кость.

Сосуды и нервы в мышечных тканях

Сосуды и нервы обычно проникают в мышцу с внутренней стороны чаще в одном, реже – в нескольких местах, называемых воротами мышцы. В мышце кровеносные сосуды разветвляются до мельчайших капилляров, которые густой сетью оплетают каждое мышечное волокно.

С кровью в мышцу поступают питательные вещества и кислород. В силу того, что мышцы обильно снабжаются кровью и легкодоступны для воздействия, они являются одним из наиболее распространенных путей введения лекарственных препаратов в организм человека.

При внутримышечном введении лекарственное вещество быстро попадает в кровеносное русло и разносится по всему организму.

Биомеханические принципы работы мышц

Работу мышц рассматривают с позиций биомеханики. При сокращении мышца совершает механическую работу, определяемую как произведение силы мышцы на расстояние перемещения груза.

Сила мышцы зависит от площади ее поперечного сечения и числа участвующих в сокращении мышечных волокон. Чем больше поперечник мышцы, тем она сильнее.

Вспомните, как эффектно можно продемонстрировать натренированные бицепсы (то есть силу двуглавой мышцы плеча, от лат. musculus biceps brachii), согнув руку в локтевом суставе.

Для характеристики любого движения и участвующих в нем мышц используют принцип рычага. При этом рычаг первого рода называют рычагом равновесия (например, равновесие головы относительно позвоночника), а рычаг второго рода – рычагом силы (стопа во время подъема на цыпочки) или рычагом скорости (движения руки в локтевом суставе).

Мышечная система постоянно работает против силы земного тяготения. В биомеханическом отношении любое перемещение тела в пространстве, а также сохранение его позы есть результат сложной координации сокращения отдельных мышц и согласования развиваемых мышечных усилий с силами тяготения, действующими на тело.

Знание законов биомеханики особенно важно при изучении спортивных и других профессиональных движений.

Под действием физических тренировок увеличивается количество мышечных волокон, которые становятся толстыми и содержат большое количество миофибрилл, что свидетельствует о хорошем развитии их сократительного аппарата. Совершенствуется строение нервных окончаний, улучшается кровоснабжение мышцы.

В результате тренировки увеличивается площадь поперечного сечения мышцы, что обусловливает рост ее силы. Специальные упражнения с использованием тренажеров позволяют развить определенные группы мышц. Таким образом, человек может изменять рельеф своего тела, моделируя его по собственному желанию.

Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН

Источник: https://www.medweb.ru/encyclopedias/anatomija/article/myshcy

Костная система человека

Мышцы человека непосредственно связаны с костями

Костная система человека это, по сути, каркас для всего тела, а части костной системы это как бы отдельные элементы этого каркаса. К ним относятся кости, суставы, хрящи, связки, и все они формируют скелет человека.

Если взять за аналогию кирпичную стену, то можно представить, что кости – это кирпичи, которые соединены цементом – соединительной тканью. Костная система человека насчитывает около 206 костей различной формы и размеров.

Их роль заключается не только в создании опоры, своеобразного остова, но и в кроветворении и накапливании различных минералом.

Кости это такая же живая ткань, как и, к примеру, ткани кожи, и также может разрушаться или восстанавливаться.

В составе скелета взрослого человека около 205—207 костей, из них 32—34 — непарные, остальные — парные. 23 кости образуют череп, 32—34 — позвоночный столб, 25 — ребра и грудину, 64 — скелет верхних конечностей, 62 — скелет нижних конечностей.

Каждая кость — это орган, форма и структура которого обусловлена функцией. Кости скелета образованы костной и хрящевой тканями, которые относятся к соединительным тканям. Состоят кости из клеток и межклеточного вещества.

В состав кости как органа входят собственно костная ткань, надкостница, эндост, суставные хрящи, сосуды и нервы. Кроме того, кости являются вместилищем кроветворного костного мозга.

Все указанные образования, объединённые в единое целое, позволяют кости выполнять сложную функцию. Так, кость принимает активное участие в общем обмене веществ, в частности солевом, и представляет собой депо минеральных солей. Состав кости довольно стабилен.

В ней содержится 45 % минеральных солей (соли кальция, калия, натрия и других элементов), 25 % воды и 30 % органических веществ. По форме и строению различают:

  • длинные кости, у которых длинник преобладает над другими измерениями;
  • плоские кости, у которых два измерения преобладают над третьим;
  • короткие кости, у которых все три измерения примерно одинаковы;
  • воздухоносные кости, имеющие сложную неправильную форму.

Длинные кости — бедренная, плечевая и другие. Выполняют функцию рычагов и служат для прикрепления мышц конечностей. В них различают среднюю часть — диафиз и суставные концы — эпифизы. У детей открыты зоны роста — прослойка эпифизарного хряща. Между диафизом и эпифизом у взрослых определяют метафиз.

Плоские кости — кости черепа, лопатка, тазовые кости, грудина, рёбра защищают внутренние органы, некоторые являются основой прикрепления мышц.

Воздухоносные кости — кости черепа и лица — клиновидная, решетчатая, лобная, височная, верхнечелюстная содержат воздухоносные пазухи или ячейки. По структурным особенностям в костях различают губчатое и плотное (корковое) вещество.

Надкостница представляет собой плотную соединительнотканную пластинку, связанную с костью коллагеновыми волокнами. Благодаря деятельности остеобластов и остеокластов происходит рост и построение костной ткани.

У взрослых людей на протяжении большей части жизни соотношение массы скелета и тела удерживается на уровне 20 %. У пожилых и старых этот показатель несколько уменьшается. Сухой, мацерированный (последовательно обезжиренный, отбеленный, высушенный) скелет человека весит 5—6 кг.

Подъязычная кость — единственная кость непосредственно не связанная с другими, — топографически находится на шее, но традиционно относится к костям лицевого отдела черепа. Она подвешена мышцами к костям черепа и соединена с гортанью.

Непосредственно к скелету не относятся 6 особых косточек (по три с каждой стороны), расположенных в среднем ухе; слуховые косточки соединяются только друг с другом и участвуют в работе органа слуха, осуществляя передачу колебаний с барабанной перепонки во внутреннее ухо.

Функции скелета

I. Механические:

  1. опора (формирование жёсткого костно-хрящевого остова тела, к которому прикрепляются мышцы, фасции и многие внутренние органы);
  2. движение (благодаря наличию подвижных соединений между костями, кости работают как рычаги, приводимые в движение мышцами);
  3. защита внутренних органов (формирование костных вместилищ для головного мозга и органов чувств (череп), для спинного мозга (позвоночный канал));
  4. рессорная (амортизирующая) функция (благодаря наличию специальных анатомических образований, уменьшающих и смягчающих сотрясения при движениях: арочная конструкция стопы, хрящевые прослойки между костями и др.).

II. Биологические:

  1. кроветворная (гемопоэтическая) функция (в костном мозге происходит гемопоэз — образование новых клеток крови);
  2. участие в обмене веществ (является хранилищем большей части кальция и фосфора организма).

Строение

Скелет человека устроен по общему для всех позвоночных животных принципу. Кости скелета подразделяются на две группы: осевой скелет и добавочный скелет.

К осевому скелету относятся кости, лежащие посередине и образующие остов тела; это все кости головы и шеи, позвоночник, рёбра и грудина.

Добавочный скелет составляют ключицы, лопатки, кости верхних конечностей, кости таза и кости нижних конечностей.

Осевой скелет

  • Череп — костная основа головы, является вместилищем головного мозга, а также органов зрения, слуха и обоняния. Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой.
  • Грудная клетка — имеет форму усечённого сжатого конуса, является костной основой груди и вместилищем для внутренних органов. Состоит из 12 грудных позвонков, 12 пар рёбер и грудины.
  • Позвоночный столб, или позвоночник — является главной осью тела, опорой всего скелета; внутри позвоночного канала проходит спинной мозг. Подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы.

Добавочный скелет

  • Пояс верхних конечностей — обеспечивает присоединение верхних конечностей к осевому скелету. Состоит из парных лопаток и ключиц.
  • Верхние конечности — максимально приспособлены для выполнения трудовой деятельности. Конечность состоит из трёх отделов: плеча, предплечья и кисти.
  • Пояс нижних конечностей — обеспечивает присоединение нижних конечностей к осевому скелету, а также является вместилищем и опорой для органов пищеварительной, мочевыделительной и половой систем.
  • Нижние конечности — приспособлены для опоры и перемещения тела в пространстве во всех направлениях, кроме вертикально вверх (не считая прыжка).

Развитие скелета

В эмбриональном периоде у всех Позвоночных первым зачатком внутреннего скелета является спинная струна (chorda dorsalis), или хорда, происходящая из мезодермы.

Скелет человека в процессе развития последовательно проходит 3 стадии:

  1. соединительнотканная (перепончатая) — на 3—4 неделе внутриутробного развития — скелет включает в себя хорду и соединительную ткань.
  2. хрящевая — на 5—7 неделе внутриутробного развития — скелет включает в себя хорду и хрящевой скелет.
  3. костная — с 8 недели внутриутробного развития — скелет представлен остатками хорды (в виде студенистого ядра межпозвоночных дисков) и непосредственно костным скелетом.

Эти все стадии проходят все («вторичные») кости скелета, кроме костей свода черепа, большинства костей лица и части ключицы, которые развиваются без стадии хряща и, соответственно, называются «первичными» или «покровными» костями скелета. Покровные кости можно рассматривать как производные наружного скелета, сместившегося вглубь мезодермы и присоединившегося к внутреннему скелету в качестве его дополнения.

У новорождённого ребёнка в скелете почти 270 костей, что намного больше, чем у взрослого.

Такое различие возникло из-за того, что детский скелет содержит большое количество мелких косточек, которые срастаются в крупные кости только к определённому возрасту. Это, например, кости черепа, таза и позвоночника.

Крестцовые позвонки, например, срастаются в единую кость (крестец) только в возрасте 18—25 лет. И остаётся 205—207 костей, в зависимости от особенностей организма.

Заболевания

Известно множество заболеваний костной системы. Многие из них сопровождаются ограничением подвижности, а некоторые могут приводить и к полному обездвиживанию человека.

Серьёзную угрозу для жизни и здоровья представляют злокачественные и доброкачественные опухоли костей, требующие часто проведения радикального хирургического лечения; обычно поражённую конечность ампутируют. Помимо костей нередко поражаются и суставы. Болезни суставов часто сопровождаются значительным нарушением подвижности и сильными болями.

При остеопорозе увеличивается ломкость костей, кости становятся хрупкими; это системное заболевание скелета чаще всего возникает у пожилых людей и у женщин после менопаузы.

   ♦  Артрит: заболевание костной системы, характеризующееся износом костей и суставов

Артрит существует в двух основных формах. Артроз – это износ наших костей и суставов, который происходит с возрастом. Ожирение является одним из важных факторов, которые могут ускорить остеоартрит, особенно коленей и бедер.

 Все стыки костей выстланы хрящом и синовиальной жидкостью, которые помогают смазывать сустав во время движений. Со временем эти ткани разрушаются и стираются, что  приводит к формированию костной шпоры, совместному сужению, воспалению и боли.

 Лечение тяжелого остеоартрита заключается в применении обезболивающих средств, а также инъекций стероидов. В запущенных случаях требуется замена сустава.

Аутоиммунный артрит возникает, когда организм атакует свои суставы и повреждает их. Ревматоидный артрит является одним из примеров таких заболеваний. Со временем они приводят к уничтожению суставов и хронической слабости. Лечение направлено на управление болью и модулирует иммунную систему, что позволяет ограничить ее дальнейшее разрушение.

  ♦  Остеохондроз (от др.-греч. ὀστέον — кость и χόνδρος — хрящ) — комплекс дистрофических нарушений в суставных хрящах. Может развиваться практически в любом суставе, но чаще всего поражаются межпозвонковые диски. В зависимости от локализации выделяют шейный, грудной и поясничный остеохондроз. 

читать подробнее → Воспалительные заболевания суставов — это заболевания лимфатической системы

   ♦  Остеопороз: заболевание костной системы, характеризующееся снижением плотности костей

Остеопороз – это уменьшение прочности и минеральной плотности костей. Возраст, гормональный статус и диета играют жизненно важную роль в развитии остеопороза. Кости становятся постепенно слабыми и склонны к переломам с незначительными травмами.

   ♦  Рахит: заболевание костной системы, связанное с дефицитом витамина Д

Рахит/остеомаляция возникает вследствие сильного дефицита кальция, витамина Д и фосфатов. Кости размягчаются и становятся слабыми, теряют свою нормальную форму. Отмечаются боль в костях, судороги и скелетные деформации.

   ♦  Тендинит: заболевание костной системы, обусловленное травмой сухожилий

Травма сухожилий приводит к появлению воспаления и боли. Сухожилия «подключают» мышцы к кости и облегчают движения. Болезненными участками являются колено, локоть, запястье и ахиллесовы сухожилия. Лечение включает отдых, прикладывание льда и изменение деятельности до тех пор, пока не произойдет устранение боли и воспаления.

   ♦  Бурсит: заболевание костной системы, связанное со скоплением жидкости вокруг суставов

Бурса – это специализированная жидкость вокруг наших суставов. Она обеспечивает амортизацию между суставами и близлежащими мышцами, сухожилиями и связками.

Известное состояние «воды в колене» является примером преднадколенникового бурсита. Это состояние вызывает боль, покраснение, отек и мягкость тканей.

 Лечение включает в себя применение таких безрецептурных препаратов, как ибупрофен. Также нужно избегать давления на пораженный участок ткани и отдых.

   ♦  Врожденные заболевания костной системы

Косолапость – врожденный дефект. Косолапость – это врожденный дефект в развитии одной или обеих ног, которые выгнуты внутрь и вниз. В результате этого заболевания ребенку очень сложно научиться ходить. Часто необходима специализированная ортопедическая терапия или операция.

Спина бифида – это врожденный дефект, который связан с неполным закрытием позвонка вокруг позвоночного канала. Многие люди имеют слабые формы этого заболевания и даже не знают об этом. Более тяжелые формы заболевания сопровождаются нервными дефектами, трудностями при ходьбе, а также проблемами с функцией кишечника и мочевого пузыря.

   ♦   Другие заболевания костной системы

Несовершенный остеогенез – это спектр заболеваний костной системы, начиная от легких до тяжелых и опасных для жизни. Люди с этими заболеваниями склонны к переломам даже при незначительных травмах. Наиболее тяжелые формы этих заболеваний приводят еще к внутриутробной смерти. У людей с этими заболеваниями склеры (белая часть глаза) часто имеют голубоватый оттенок.

Остеопетроз (мраморная болезнь) – редкое заболевание костной системы, при котором кости становятся буквально окаменевшими и могут легко ломаться.

Болезнь Педжета приводит к тому, что кости ломаются быстрее, чем они могут восстанавливаться. Обычно в организме этот процесс находится в балансе. Однако, при болезни Педжета происходит ускоренный распад костной ткани, а кости становятся хрупкими. Это приводит к повышенному риску переломов.

Источник: https://xn----7sbhif9atbm3k5a.xn--p1ai/%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F-%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D0%B0/%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0-%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D0%B0/

Медицина и здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: