Состав опорно двигательного аппарата

Опорно-двигательный аппарат человека – важнейшая система организма. Благодаря наличию устойчивого каркаса из костей, мышц и связующих элементов человек способен передвигаться. Следующая полезная функция скелетно-мышечной части – защитная. Она обеспечивает устойчивость к нагрузкам и агрессивному воздействию без повреждений уязвимых внутренних органов.

Что такое опорно-двигательная система

Опорно-двигательная система состоит из костей и мышц, связанных друг с другом с помощью суставов, связок и сухожилий. Все части тела двигаются благодаря взаимодействию центральной нервной системы и костей.

Строение

Опорно-двигательный аппарат состоит из активной и пассивной частей. К первой относится мышечный каркас, диафрагма. Сократительные нити мышц отвечают за функцию движения всех частей локомоторного аппарата.

Скелет образуют кости разного вида, которые соединены между собой. Основные составляющие скелетной части организма: череп, позвоночник, грудина с ребрами и конечности. Подробно рассмотрим, какие органы образуют опорно-двигательную систему.

Мышцы

Мышцы – важная часть опорно-двигательного аппарата, отвечающая за движение и равновесие тела в пространстве. С их помощью совершаются жизненно значимые действия: глотание, дыхательные движения грудной клетки, движения глаз.

По типу мускулатура подразделяется на гладкую и поперечно-полосатую:

1. Гладкие мышцы расположены внутри органов и отвечают за их сокращение. Они размещаются в мочеточнике, мочевом пузыре, кишечнике и в стенках сосудов.
2. Поперечно-полосатые служат для присоединения мышц к костям скелета. С их помощью кости взаимодействуют друг с другом. Скелетные мышцы участвуют в образовании полости таза, груди, брюшной полости. Отчасти выстилают гортань и пищевод.

В организме есть группа мышц, которая расположена на лице и отвечает за мимику. Она носит соответствующее название – мимические мышцы.

Внимание! Самая главная мышца – сердце. Ежедневно оно прокачивает большое количество крови по сосудам, благодаря быстрым сокращениям волокон.

Отдельная мышца состоит из всех типов волокон. Количество волокон изменяется за счет исполняемых функций. Снабжение мышц кислородом и необходимыми веществами происходит через кровь. К мышце она поступает в кровеносных сосудах, а внутри нее распадается на мелкие капилляры. Для передачи сигналов в головной мозг рядом со всеми мышцами расположено нервное волокно.

Скелет

В опорную часть организма входят кости, хрящи, связки и суставы. Скелет образуют порядка 200 костей. Различают основополагающие и дополнительные части. Ранее были описаны главные составляющие части. К добавочным относятся кости верхних и нижних конечностей, их поясов.

Справка. Условно скелет человека подразделяют на 3 отдела: голова (череп), туловище (позвоночник и грудина), конечности.

В позвоночнике находится 34 позвонка. Их разделяют на 5 отделов:

1. Шейный включает 7 позвонков. 2 из них отвечают за повороты головы.
2. Грудной отдел состоит из 12 позвонков, которые соединены основной частью с ребрами.
3. Поясничный отдел включает 5 позвонков.
4. Крестцовый также содержит 5 позвонков.
5. Копчиковый – из 4 либо 5 недоразвитых позвонков. В определенном возрасте они соединяются в копчиковую кость.

Следующий отдел – грудная клетка. Основными частями считаются грудина и ребра и соответствующий отдел в позвоночнике.

Грудина также делится на части:

• тело, от которого идут рёбра;
• рукоятка, к которой присоединены ключицы;
• мечевидный отросток.

Реберная часть – это:

1. Ребра с 1 по 7 по-другому называются истинные. Они представляют собой хрящи, соединенные с грудиной.
2. 8-10 ребра – ложные, так как они прикреплены к другим ребрам.
3. Последние, или свободные, ребра – 11 и 12.

Грудной отдел позвоночника включает парные ребра и позвонки. В общем счете их 24, по 12 для каждой части.

Грудная клетка служит защитой внутренних органов. В ней спрятаны пищевод, трахея, сердце, легкие, различные кровеносные сосуды. Это главная составляющая процесса дыхания за счет дыхательных движений ребрами. В ходе эволюции у человека сформировалась плоская грудина из-за прямохождения.

Отдел, где находится головной мозг, называется черепной коробкой. В ней 23 кости, условно разделяемые на 2 отдела: лицевой и мозговой отдел. Второй гораздо больше по размерам.

Мозговой включает 8 костей:

• лобная;
• затылочная;
• клиновидная;
• решетчатая;
• парные височные;
• парные теменные.

Лицевой отдел вмещает парные и непарные кости.

Парные кости:

• носовая кость;
• скуловая;
• слезная;
• небная;
• нижняя носовая раковина.

Непарные кости:

• подъязычная кость;
• нижняя челюсть;
• трапециевидная кость (часть перегородки носа в виде пластинки).

Далее рассмотрим скелет конечностей. Скелет верхних конечностей – это ключицы и лопатки. Скелет свободной верхней конечности – это предплечье, плечо и кисть. Пояс нижней конечности состоит из тазовой кости. К скелету свободной нижней конечности относятся бедренная кость, большая и малая берцовая, предплюсна, плюсна и фаланги пальцев.

Кости соединяются в организме различным образом.

Выделяют три типа соединения костей:

1. Подвижное. Сюда относится соединение либо прерываемое соединение, сустав.
2. Полуподвижное. Соединение происходит посредством хрящей, например, между позвонками.
3. Застывшее. К этому типу соединения относят срастание (крестцовые позвонки постепенно соединяются между собой) и шовное соединение (черепные кости).

На фото наглядно видно, что входит в состав ОДА.

Функции опорно-двигательной системы

Главные функции опорно-двигательного аппарата отображаются в названии. Это обеспечение опоры для всего организма и движение в пространстве. Но существуют и другие важные функции:

1. Защитная. Вся скелетно-мышечная система создана для первоначальной защиты внутренних органов.
2. Локомоторная. Функция заключается в том, что мозг посылает мышцам нервный импульс, поэтому осуществляется движение всей системы.
3. Распределительная. Во время двигательной активности снижается давление на связки, минимизируется сотрясение органов.
4. Помощь в обмене веществ. Участие в обменных процессах организма.
5. Запасающая. В мышцах откладываются запасы энергии.
6. Участие в процессе производства кровяных клеток. Опорно-двигательный аппарат защищает костный мозг, в котором производятся клетки крови.

Заключение

Для первичной диагностики нарушений в работе системы рекомендуется более подробно изучить строение и выполняемые функции. Кроме того, важно понимать, что с течением времени из-за постоянной нагрузки организм изнашивается. Поэтому уже в зрелом возрасте возникают разнообразные патологии опорно-двигательного аппарата.

Специалисты в этой области настоятельно рекомендуют в зрелом возрасте снижать ежедневные нагрузки – не переносить тяжести, ограничить физическую работу. Для поддержания здоровья пожилым людям желательно регулярно заниматься профилактикой заболеваний: легкой зарядкой, употреблением витаминов, прогулками.

Опорно-двигательный аппарат объединяет кости, соединения костей и мышцы. Основной функцией аппарата является не только опора, но и перемещение тела и его частей в пространстве. Опорно-двигательный аппарат разделяют на пассивную и активную части. К пассивной части относятся кости и соединения костей. Активную часть составляют мышцы, которые благодаря способности к сокращению приводят в движение кости скелета. Скелет представляет собой комплекс костей, различных по форме и величине. В скелете человека различают кости туловища, головы, верхних и нижних конечностей. Кости имеют между собой различного вида соединения и выполняют функции опоры, передвижения, защиты, депо различных солей. Костный скелет называют также твёрдым, жёстким скелетом.

Опорная функция скелета заключается в том, что кости вместе с их соединениями составляют опору всего тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы. Мягкие ткани в виде связок, фасций, капсул называют мягким скелетом, т.к. они также выполняют механические функции (прикрепляют органы к твёрдому скелету, образуют их защиту).

Функции опоры и передвижения скелета сочетаются с рессорной функцией суставных хрящей и других конструкций, смягчающих толчки и сотрясения.

Защитная функция выражается в образовании костных вместилищ для жизненно важных органов: череп защищает головной мозг, позвоночный столб защищает спинной мозг, грудная клетка защищает сердце, лёгкие и крупные кровеносные сосуды. В полости таза располагаются органы размножения. Внутри костей находится костный мозг, дающий начало клеткам крови и иммунной системы. Функции опоры и движения возможны благодаря строению костей в виде длинных и коротких рычагов, подвижно соединённых друг с другом и приводимых в движение мышцами, управляемыми нервной системой. Кроме того, кости определяют направление хода сосудов, нервов, а также форму тела и его размеры. Кости являются депо для солей фосфора, кальция, железа, магния, меди и других соединений, сохраняют постоянство минерального состава внутренней среды организма. В состав скелета входит 206 костей (85 парных и 36 непарных). Масса скелета у новорождённых около 11% массы тела, у детей разного возраста – от 9 до 18%. У взрослых людей отношение массы скелета к массе тела до пожилого, старческого возраста сохраняется на уровне до 20%, а затем несколько уменьшается.

Строение костей.Каждая кость как орган состоит из всех видов тканей, однако главное место занимает костная ткань, являющаяся разновидностью соединительной ткани.

Химический состав костей сложный. Кость состоит из органических и неорганических веществ. Неорганические вещества составляют 65-70% сухой массы кости и представлены главным образом солями фосфора и кальция. В малых количествах кость содержит более 30 других различных элементов. Органические вещества составляют 30-35% сухой массы кости. Это костные клетки, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость кости зависит от её органических веществ, а твёрдость – от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости придаёт ей необычайные крепость и упругость. По твёрдости и упругости кость можно сравнить с медью, бронзой, чугуном. В молодом возрасте, у детей кости более эластичные, упругие, в них больше органических веществ и меньше неорганических. У пожилых, старых людей в костях преобладают неорганические вещества. Кости становятся более ломкими.

У каждой кости выделяют плотное (компактное) и губчатое вещества. Распределение компактного и губчатого веществ зависит от места в организме и функции костей.

Компактное вещество находится в тех костях и в тех их частях, которые выполняют функции опоры и движения, например внутри трубчатых костей. В местах, где при большом объёме требуется сохранить лёгкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например снаружи трубчатых костей.

Губчатое вещество находится также в коротких и плоских костях. Костные пластинки образуют в них неодинаковой толщины перекладины, пересекающиеся между собой в различных направлениях. Полости между перекладинами заполнены красным костным мозгом. В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости, называемом костно-мозговой полостью. У взрослого человека различают красный и жёлтый костный мозг. Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских костей. Жёлтый костный мозг находится внутри трубчатых костей.

Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей. Суставные поверхности кости покрыты суставным хрящом.

Классификация костей.Различают кости трубчатые (длинные и короткие), губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные.

Трубчатые кости расположены в тех отделах скелета, где совершаются движения с большим размахом (например, у конечностей). У трубчатой кости различают её удлинённую часть-тело кости, или диафиз и утолщённые концы-эпифизы. На эпифизах располагаются суставные поверхности, покрытые суставным хрящом, служащие для соединения с соседними костями. Участок кости, расположенный между диафизом и эпифизом, называется метафизом. Среди трубчатых костей выделяют длинные трубчатые кости (плечевая, бедренная, кости предплечья и голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Диафизы построены из компактной, эпифизы-из губчатой кости, покрытой тонким слоем компактной.

Губчатые (короткие) кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Губчатые кости имеют форму неправильного куба или многогранника. Такие кости располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с большой подвижностью. Это кости запястья, предплюсны.

Плоские кости построены из двух пластинок компактного вещества, между которыми расположено губчатое вещество кости. Такие кости участвуют в образовании стенок полостей, поясов конечностей, выполняют функцию защиты (кости крышки черепа, грудина, рёбра).

Смешанные кости имеют сложную форму. Они состоят из нескольких частей, имеющих различное строение. Например позвонки, кости основания черепа.

Воздухоносные кости имеют в своём теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. Например, лобная, решётчатая, верхнечелюстная кости.

Возрастные изменения костей.В течение индивидуального развития человека после рождения кости скелета претерпевают значительные возрастные изменения. Так, у новорождённого ребёнка костная ткань ещё во многих местах не заменила хрящевые модели костей. В течение первого года жизни ребёнка кости растут медленно, от 1 до 7 лет рост костей ускоряется в длину за счёт хрящей и в толщину-благодаря утолщению компактного костного вещества в связи с костеобразующей функцией надкостницы. От 8 до 11 лет рост несколько замедляется. После 11 лет кости скелета вновь начинают быстро расти, формируются костные отростки, костно-мозговые полости приобретают окончательную форму.

В пожилом и старческом возрасте в губчатом веществе наблюдается уменьшение числа и истончение костных перекладин, становится тоньше компактное вещество у диафизов трубчатых костей.

На рост и развитие костей оказывают влияние социальные факторы, в частности питание. Любой дефицит питательных веществ, солей или нарушение обменных процессов, влияющих на синтез белка, сразу же отражается на росте костей. Так, недостаток витамина С сказывается на синтезе органических веществ костного вещества. В результате трубчатые кости становятся тонкими и хрупкими. Рост кости зависит от нормального течения процессов обызвествления, который связан с достаточностью уровня кальция и фосфора в крови и тканевой жидкости, с наличием необходимого организму количества витамина Д. Таким образом, нормальный рост кости зависит от сбалансированного течения процессов обызвествления и синтеза белка. Обычно эти два процесса протекают в теле человека синхронно и гармонично.

Нарушение нормального питания и обмена веществ вызывает изменения в губчатом и компактном веществе костной системы взрослого человека.

Изменения костей происходят под влиянием физических нагрузок. При высоких механических нагрузках кости приобретают, как правило, большую массивность, а в местах сухожильного прикрепления мышц образуются хорошо выраженные утолщения – костные выступы, бугры, гребни. Статические и динамические нагрузки вызывают внутреннюю перестройку компактного костного вещества, кости становятся прочнее. Правильно дозированная физическая нагрузка замедляет процессы старения костей.

Мышечная система.

Скелетные мышцы являются активной частью опорно-двигательного аппарата, построены они из поперечно-полосатых мышечных волокон. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своём сокращении приводят костные рычаги в движение. Мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, перемещают костные рычаги при ходьбе, беге и других движениях, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике, вырабатывают тепло.

В теле человека насчитывается около 600 мышц, большинство из которых парные. Масса скелетных мышц у взрослого человека достигает 35-40% массы тела. У новорождённых и детей на долю мышц приходится до 20-25% массы тела. В пожилом и старческом возрасте масса мышечной ткани не превышает 25-30%.

Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость. Мышцы способны под влиянием нервных импульсов возбуждаться, приходить в деятельное состояние. При этом возбуждение быстро распространяется от нервных окончаний до сократительных структур мышечных волокон. В результате мышца сокращается, приводит в движение костные рычаги.

У мышц различают сократительную часть-брюшко, построенное из поперечно-полосатой мышечной ткани, и сухожильные концы-сухожилия, которые прикрепляются к костям скелета. Однако у некоторых мышц сухожилия вплетаются в кожу (мимические мышцы), прикрепляются к глазному яблоку. Образованы сухожилия из оформленной плотной волокнистой соединительной ткани и отличаются большой прочностью. У мышц, расположенных на конечностях, сухожилия узкие и длинные.

Форма мышц. Наиболее часто встречаются мышцы веретенообразные и лентовидные. Веретенообразные мышцы располагаются преимущественно на конечностях, где они действуют на длинные костные рычаги. Лентовидные мышцы имеют различную ширину, обычно участвуют в образовании стенок туловища, брюшной, грудной полостей. Веретенообразные мышцы могут иметь два брюшка, разделённые промежуточным сухожилием, две, три и даже четыре начальные части-головки мышц. Различают мышцы длинные и короткие, прямые и косые, круглые и квадратные. Мышцы могут иметь перистое строение, когда мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон. По выполняемой функции, а также по действию на суставы выделяют мышцы-сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сжиматели и расширители.

Утомление мышц. Утомлением называют временное снижение работоспособности, которая восстанавливается после отдыха. К утомлению мышц приводят чрезмерные физические нагрузки и ритм работы. При этом в мышце накапливаются продукты обмена, которые угнетают работу мышечных волокон, уменьшают их энергетические запасы. После отдыха работоспособность мышцы восстанавливается, особенно после активного отдыха, т.е. после изменения характера или вида работы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Опорно-двигательный аппарат (ОДА) человека состоит из двух частей: пассивной и активной.

Пассивная часть ОДА содержит следующие элементы:

· кости скелета — 206 костей (85 парных и 36 непарных).

· соединения костей (непрерывные, полупрерывные и прерывные) – анатомические образования, позволяющие объединять кости скелета в единое целое, удерживая их друг возле друга и обеспечивая им определенную степень подвижности. Биомеханика ОДА рассматривает в основном прерывные соединения костей – суставы.

· связки – упругие образования, служащие для укрепления соединения костей и ограничения подвижности между ними.

Активная часть ОДА содержит следующие элементы:

· скелетные мышцы (более 600).

· Двигательные нервные клетки (мотонейроны). Двигательные нейроны расположены в сером веществе спинного и продолговатого мозга. По длинным отросткам (аксонам) этих клеток к мышцам поступают сигналы из центральной нервной системы (ЦНС).

· Рецепторы ОДА. Различные рецепторы, расположенные в мышцах, сухожилиях и суставах информируют ЦНС о текущем состоянии элементов ОДА.

· Чувствительные нейроны (афферентные нейроны). По чувствительным нервным клеткам информация от рецепторов мышц, сухожилий и суставов поступает в ЦНС. Тела чувствительных нейронов вынесены за пределы ЦНС и лежат в чувствительных узлах спинномозговых и черепных нервов (ганглиях).

Биомеханическими функциями ОДА являются:

· опорная – обеспечивает опору для мягких тканей и органов, а также удержание вышележащих сегментов тела;

· локомоторная (двигательная) – обеспечивает перемещение тела человека в пространстве;

· защитная – защищает внутренние органы от повреждений.

С точки зрения биомеханики, опорно-двигательный аппарат человека представляет собой управляемую систему подвижно соединенных тел, обладающих определенными размерами, массами, моментами инерции и снабженных мышечными двигателями.

Строение, функции и механические свойства элементов ОДА человека

Кости

Кость – элемент ОДА человека, представляющий собой жесткую конструкцию из нескольких материалов, различных по механическим свойствам. В основном кость состоит из костной ткани, которую сверху покрывает соединительнотканная оболочка – надкостница. Костная ткань образована плотным компактным и рыхлым губчатым веществом. Суставные поверхности кости покрыты суставным хрящом.

Различают механические функции костей скелета (опорную, локомоторную и защитную) ибиологические (участие в минеральном обмене, кроветворную и иммунную). В биомеханике ОДА рассматриваются механические функции костей и связанные с ними механические свойства.

Опорная функция костей связана с их центральным положением внутри каждого сегмента тела человека, которое обеспечивает механическую опору другим элементам ОДА: мышцам и связкам. Кроме того, кости нижних конечностей и позвоночника обеспечивают опору для вышележащих сегментов тела. Скелетные мышцы приводят в движение костные рычаги или обеспечивают сохранение равновесия. Благодаря этому возможно выполнение двигательных действий и статических положений. В этом проявляется локомоторная функция костей. Кости черепа, грудной клетки и таза защищают внутренние органы от повреждений. В этом проявляется защитная функция костей.

Механические свойства костей определяются их разнообразными функциями. Кости ног и рук состоят из плотной костной ткани. Они продолговатые и трубчатые по строению, что позволяет, с одной стороны, противодействовать значительным внешним нагрузкам, а с другой – более чем в два раза уменьшить их массу и моменты инерции.

Основным механическим свойством костной ткани является прочность – способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил. Прочность материала характеризуется пределом прочности – отношением нагрузки, необходимой для полного разрыва (разрушения испытуемого образца) к площади его поперечного сечения в месте разрыва.

Различают четыре вида механического воздействия на кость: растяжение, сжатие, изгиб и кручение.

Прочность костной ткани при растяжении составляет от 125 до 150 МПа[2]. Она выше, чем у дуба и почти такая же, как у чугуна. При сжатии прочность костей еще выше. Ее значения равны 170 МПа. Несущая способность костей при изгибе значительно меньше. Например, бедренная кость выдерживает нагрузку на изгиб до 2500 Н. Подобный вид деформации широко распространен, как в обычной жизни, так и в спорте. Например, при удержании спортсменом положения «крест» на кольцах происходит деформация костей верхней конечности на изгиб.

При движениях кости не только растягиваются, сжимаются и изгибаются, но и скручиваются. Прочность кости при кручении составляет 105,4 МПа. Она наиболее высока в 25-35 лет. С возрастом этот показатель снижается до 90 МПа.

Механические нагрузки, действующие на человека при занятиях спортом, превышают повседневные. Чтобы им противостоять, в костях происходит ряд изменений: меняются их форма и размеры а также повышается плотность костной ткани. Так, например, у тяжелоатлетов сильно меняется форма лопатки и ключицы. У теннисистов увеличиваются размеры костей предплечья, у штангистов и метателей диска утолщаются кости бедра, у бегунов и хоккеистов – кости голени, у футболистов – кости стопы (В.И. Козлов, А.А. Гладышева, 1977).

Дата добавления: 2014-12-23 ; просмотров: 33 ; Нарушение авторских прав