Опорно-двигательный аппарат.

Опорно-двигательный аппарат.

1.Значение опорно-двигательного аппарата.

К опорно-двигательному аппарату относят кости, соединения костей и мышцы. Основная функция опорно-двигательного аппарата — опора тела, перемещение тела и его частей в пространстве. Опорно-двигательный аппарат подразделяется на две части: 1) пассивная, включает кости и их соединения, 2) активная, включает мышцы, приводящие кости в движение.

2. Строение,хим.состав костей.

Кости состоят из костной ткани, которая по химическому составу включает органические и неорганические вещества. Неорганические вещества составляют 65—70 % сухой массы кости, органические, представленные оссеином — 30—35 %.Среди неорганических веществ в скелете взрослого человека содержится Са,Р,Mg и еще более 30 различных микроэлементов. Костная ткань содержит около 70 % лимонной кислоты от общего количества ее, имеющегося в организме. Она обладает способностью растворять соли кальция. От этого зависит ее влияние на процессы формирования и рассасывания костной ткани.Органическое вещество костей составляет в основном (95 %) фибриллярный белок — коллаген. Кроме него к органическим веществам скелета относятся, углеводы и нуклеиновые кислоты. Удаление из костей путем прокаливания на огне органического вещества делает их очень хрупкими, а удаление неорганического (выдерживание в кислоте) — мягкими.

Костная ткань, являясь одним из видов соединительной ткани, состоит из клеток и межклеточного вещества. Различают три вида клеток костной ткани: остеоциты, остеобласты и остеокласты. Основную массу клеток костной ткани составляют остеоциты. Они расположены в особых костных полостях, имеют отросчатую форму, и выполняют функцию образования и поддержания постоянства межклеточного вещества. Остеобласты — это молодые клетки, формирующие костную ткань как во время роста костей, так и в период восстановления кости после ее повреждения. Эти клетки располагаются во внутреннем слое надкостницы и для них характерна высокая активность синтеза органических веществ. Остеокласты — крупные, многоядерные клетки, расположенные в надкостнице и участвующие в разрушении межклеточного вещества хрящевой и костной ткани. Межклеточное вещество костной ткани состоит из основного вещества, в котором находятся коллагеновые или оссеиновые волокна и неорганические соли.

Различают два вида костной ткани — пластинчатую, или тонковолокнистую, и грубоволокнистую. В пластинчатой костной ткани оссеиновые волокна располагаются параллельно друг другу, и образуют тонкие костные пластинки, между которыми располагаются остеоциты.

В грубоволокнистой костной ткани оссеиновые волокна располагаются беспорядочно. Каждая кость снаружи одета надкостницей, образованной соединительной тканью, в которой располагаются остеобласты и остеокласты, обеспечивающие рост и регенерацию костной ткани. Под надкостницей располагается компактное вещество, в котором костные пластинки прилежат друг к другу. Под компактным веществом располагается губчатое вещество, образованное костными балками, анастамозирующими между собой. Полости межу балками заполнены костным мозгом. Губчатое вещество находится в эпифизах длинных трубчатых костей, в коротких костях, в некоторых смешанных и плоских.

Кости пронизаны тонкими питательными костными каналами, которые взаимодействуют между собой и в которых располагаются сосуды и нервы.

3. Соединение костей. Рост костей.

Различают несколько типов соединения костей: непрерывные, соединения с помощью суставов и полусуставов.

Непрерывные соединения — синартроз — характеризуются тем, что кости неподвижно (или почти неподвижно) соединены между собой с помощью соединительной ткани, хряща или костной ткани (швы черепа, соединения крестцовых позвонков). Сустав — диартроз — образуется сочленением двух или большего количества костей. В суставе поверхности сочленяющихся костей имеют форму, обеспечивающую их наилучшее совпадение. Так, головке одной кости соответствует впадина другой. Движение происходит за счет вращения суставных поверхностей относительно друг друга. В большинстве суставов возможно движение в нескольких плоскостях, т. е. движение в них имеет несколько степеней свободы. К краям суставных поверхностей прикреплена суставная сумка. Пространство между нею и суставными поверхностями костей называется суставной полостью. В ней находится небольшое количество жидкости, облегчающее скольжение суставных поверхностей. Большинство соединений костей осуществляется по этому принципу (плечевой сустав, тазобедренный, голеностопный и т. д.) В полусуставе хрящевая прокладка между костями имеет полость, а суставная сумка отсутствует (соединение лонных костей).

В развитии человека большинство костей скелета последовательно проходит три стадии в своем развитии. Это перепончатая, хрящевая и костная стадии. Минуют хрящевую стадию так называемые покровные кости (кости свода черепа, лица, ключица).

Вначале скелет человека представлен эмбриональной соединительной тканью — мезенхимой, которая на месте будущих костей уплотняется (перепончатая стадия развития скелета). Там, где будут покровные кости, в перепончатом скелете появляются одна или несколько точек окостенения. Эти островки костных клеток, образовавшихся из мезенхимы, разрастаются в стороны и формируют покровные кости. Такое развитие костей непосредственно из мезенхимы, в своем развитии минующих хрящевую стадию, получило название прямого остеогенеза, или эндесмального способа образования кости (от греч. — связка, ткань). Образовавшиеся таким образом кости называют первичными костями.

Кости туловища, конечностей проходят все три стадии своего развития — перепончатую, хрящевую, костную. Вначале в эмбриональной соединительной ткани (мезенхиме) перепончатого скелета на второй неделе развития появляются хрящевые зачатки будущих костей (хрящевая стадия развития скелета). Затем, начиная с восьмой недели внутриутробной жизни, хрящевая ткань на месте будущих костей начинает замещаться костной тканью. Первые костные клетки, точки окостенения появляются в диафизах трубчатых костей.

Перихондральное окостенение заключается в том, что надхрящница постепенно превращается в надкостницу. Внутренний слой надхрящницы начинает продуцировать не хрящевые, а молодые костные клетки — остеобласты. Они накладываются на хрящевую модель и образуют костную манжетку, которая постепенно замещает разрушающийся под нею хрящ.

Периостальное окостенение (образование кости) наблюдается тогда, когда сформировавшаяся надкостница продуцирует молодые костные клетки, которые методом аппозиции накладываются на лежащую под ними кость. Таким способом костная пластинка компактного вещества постепенно утолщается.

Энхондральное окостенение имеет место, когда костная ткань образуется внутри хряща. В хрящ из надкостницы прорастают кровеносные сосуды и соединительная ткань. Хрящ в этих местах начинает разрушаться. Часть клеток проросшей в хрящ соединительной ткани превращается в

остеогенные клетки, которые разрастаются в виде тяжей, формирующих в глубине кости ее губчатое вещество.

Диафизы трубчатых костей окостеневают во внутриутробном периоде. Появившиеся в них точки окостенения называют первичными. Эпифизы трубчатых костей начинают окостеневать или перед самым рождением, или уже во внеутробном периоде жизни человека. Такие точки, образовавшиеся в хрящевых эпифизах, получили название вторичных точек окостенения. Костное вещество эпифизов образуется энхондральным, перихондральным и периостальным способами. Однако на границе эпифизов с диафизом довольно долго сохраняется хрящевая пластинка (эпифизарная), которая замещается костной тканью в 16—24 года, и эпифизы срастаются с диафизами. За счет эпифизарной пластинки трубчатые кости растут в длину. После замещения этих пластинок костной тканью рост костей в длину прекращается.

Окостенение начинается во внутриутробном периоде развития, когда появляются первичные ядра окостенения. Значительно большее число ядер окостенения возникает после рождения ребенка. Эти ядра называют вторичными. Всего за время развития в скелете человека формируется 806 ядер окостенения. Только в черепе почти все ядра окостенения появляются во внутриутробном периоде развития. Во всех же остальных частях скелета число вторичных ядер больше числа первичных.

У взрослого число костей значительно меньше, чем у подростка 14 лет: у взрослого — 206, в 14 лет — 356. Отсюда следует, что и после 14 лет продолжается срастание костей.

Кость новорожденного характеризуется большим количеством хрящевой ткани, большой толщиной надкостницы, богатой сосудистой сетью, неправильным расположением гаверсовых каналов. Кристаллы апатита имеют очень малый размер, диаметр коллагеновых волокон невелик. Вновь сформированная костная ткань богата водой. Неорганическое вещество кости составляет лишь половину ее массы. Все это делает кость менее плотной, порозной, более упругой, эластичной и гибкой.

4. Кости скелета. Возрастные особенности костной с-мы

Скелет (с греч. — высохший) — это комплекс костей различной формы и величины. В состав скелета входит 206 костей, из них 85 парных и 36 непарных. Масса скелета составляет 20 % массы тела. В скелете человека различают отделы: скелет головы, туловища и конечностей. Скелет выполняет следующие функции: 1) опорная, 2) защита от механических повреждений мозга и внутренних органов, 3) участие в осуществлении движений, 4) депо минеральных солей.

Скелет головы включает мозговой и лицевой череп. Мозговой череп образуют кости: парные — теменные и височные— и непарные — затылочная, клиновидная, лобная, решетчатая. Лицевой череп образован верхнечелюстными, носовыми, слезными, скуловыми, небными, нижними носовыми раковинами, сошником, нижней челюстью и подъязычной костями. В черепе имеется только одна подвижно-соединительная кость — нижняя челюсть. В лобной, височной, клиновидной и верхнечелюстных костях заполненные воздухом имеются пазухи, открывающиеся в носовую полость и таким образом соединяющиеся с внешней средой.

Череп начинает дифференцироваться на втором месяце внутриутробной жизни. К моменту рождения ядра окостенения имеются во всех костях черепа, но их разрастание и срастание происходит в постнатальном периоде. У новорожденного объем мозгового черепа в восемь раз больше лицевого, а у взрослого — только в 2—2,5, раза. В два года отношение лицо череп равно 1:6, в 5 лет — 1:4, в 10 лет — 1:3. Меньшая величина лицевого черепа у новорожденных зависит от недоразвития лицевых, главным образом челюстных, костей. С ростом зубов эти соотношения приближаются к соотношению их у взрослого. У новорожденного между костями черепа имеются пространства размером около 3 мм, заполненные соединительной тканью. Их называют швами. В процессе постнатального развития ширина швов уменьшается, так что соединительно-тканная прослойка становится едва различимой. После 30 лет происходит окостенение швов. Углы костей черепа не окостеневают к моменту рождения, и места их соединения также заполняет соединительная ткань. Эти участки называют родничками. Различают передний, задний и боковые роднички. Передний, лобный родничок расположен между лобной и теменными костями, его размер составляет 2,5—5 см. Он прогрессивно уменьшается к шести месяцам постнатального развития и полностью закрывается к 1,5—2 годам. Задний, затылочный родничок находится между затылочной и теменными костями, он имеет размер до 1 см. Обычно он уже закрыт к моменту рождения, но иногда сохраняется до 4—8 недель. Боковой передний родничок помещается в месте схождения лобной, теменной и височной костей, а боковой задний — между затылочной и височной костями. Их закрытие происходит либо во внутриутробном периоде развития, либо в первые недели после рождения. При рахите закрытие родничков происходит в более поздние сроки.

У новорожденного кости черепа очень тонкие, их толщина в восемь раз меньше, чем у взрослого. Однако благодаря интенсивному процессу костеобразования уже на первом году жизни толщина стенок увеличивается в три раза. Довольно быстро изменяется объем черепа: у новорожденного он составляет 1/3, в 6 месяцев — 1/2, а к 2 годам — 2/3 объема черепа взрослого. С 10—12 лет величина его меняется мало.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник включает 33—34 позвонка: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 сросшихся крестцовых и 4—5 сросшихся копчиковых. Соответственно выделяют шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы позвоночника.

Каждый позвонок состоит из тела, дуги и отростков. Различают непарный остистый отросток, парные поперечные, верхние и нижние суставные отростки, отходящие от дуги. Между задней поверхностью тела позвонка и его дугой находится позвоночное отверстие. Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором расположен спинной мозг. На верхней и нижней границе дуги и тела позвонка находятся вырезки. Выше- и нижележащие вырезки формируют межпозвоночные отверстия, в которых помещаются спинальные ганглии. Позвонки разных отделов позвоночника имеют некоторые отличия. Так, первый шейный позвонок, называемый атлантом, имеет форму несколько вытянутого кольца. На его передней поверхности находится суставная ямка для сочленения со вторым позвонком. Второй позвонок — эпистрофей — имеет зубовидный отросток, с помощью которого осуществляется сочленение с первым позвонком. Вокруг зубовидного отростка осуществляется вращение атланта вместе с черепом.

Грудная клетка образуется грудиной и 12 парами ребер. Ребро — изогнутая пластинка имеет головку, шейку и бугорок. Головкой и бугорком ребра сочленяются с грудными позвонками. Передние концы ребер хрящевые. Ребра с I по VII сочленяются с грудиной называются истинными, с VIII по X присоединяются к вышележащему ребру называются ложными, концы XI и XII пар ребер находятся в мышцах живота называются колеблющимися.

Грудина состоит из рукоятки, тела и мечевидного отростка. Рукоятка соединяется с ключицей и I парой ребер, II—VII пары ребер сочленяются с телом грудины.

Позвонки, формирующие позвоночный столб, развиваются как вторичные кости на втором месяце внутриутробного развития. Процесс окостенения позвоночного столба происходит в строго определенном порядке. Очаги окостенения сначала появляются в грудных позвонках, и затем окостенение распространяется по направлению к шейному отделу и копчиковому.

Позвоночный столб новорожденного имеет только небольшой крестцовый изгиб. Первым появляется шейный изгиб в возрасте 2,5—3 месяцев, когда ребенок начинает держать головку. Изгиб, направленный выпуклостью вперед, называют лордозом. Следовательно, первым появляется шейный лордоз. В возрасте около 6 месяцев, когда ребенок начинает сидеть, возникает изгиб в грудном отделе, направленный выпуклостью назад. Такие изгибы, направленные выпуклостью назад, называют кифозами. К моменту начала ходьбы формируется поясничный лордоз. Это сопровождается изменением положения центра тяжести, что предотвращает падение тела при переходе к вертикальному положению. Таким образом, к году имеются уже все изгибы позвоночника. Сначала образовавшиеся изгибы не фиксированы и исчезают при расслаблении мускулатуры. Фиксация изгибов в шейном и грудном отделах позвоночника происходит в 6—7 лет, а в поясничном — к 12 годам.

Окостенение грудины начинается во внутриутробном периоде развития и первые ядра окостенения появляются в рукоятке и теле. В мечевидном отростке ядро окостенения возникает лишь в 6—12 лет. Полное срастание всех костных участков грудины заканчивается после 25 лет.

Окостенение хрящевых ребер начинается на 6—8 неделе внутриутробного развития и заканчивается в 20—25 лет.

Скелет конечности состоит из скелета свободной конечности и скелета пояса.

Пояс верхних конечностей включает в себя парные кости лопатки и ключицы. Лопатка имеет ось, которая заканчивается плечевым отростком — акромионом. Он образует сустав с ключицей. На одном из углов лопатки имеется суставная впадина для сочленения с головкой плечевой кости.

Скелет свободной верхней конечности состоит из плечевой кости, костей предплечья и кисти. Плечевая кость сочленяется своей головкой с лопаткой, а в нижней своей части образует локтевой сустав с костями предплечья: локтевой, расположенной по линии мизинца, и лучевой — по линии большого пальца. Нижний конец лучевой кости образует лучезапястный сустав с тремя костями верхнего ряда запястья. Кисть образуют кости запястья, пястья и фалангов пальцев. Запястье состоит из восьми костей, расположенных в два ряда. Пясть образует пять трубчатых костей. Скелет пальцев состоит из фаланг: второй-пятый пальцы имеют по три фаланги, а первый палец — две.

Пояс нижних конечностей образуют парные тазовые кости и крестец. Каждая тазовая кость состоит из подвздошной, седалищной и лонной. В месте их схождения образуется вертлужная впадина, куда входит головка бедра, формируя тазобедренный сустав. На поверхности подвздошной кости имеется, суставная поверхность для сочленения с крестцом. Правая и левая лонные кости соединяются спереди, образуя полусустав.

Скелет свободной нижней конечности состоит из бедра, голени и стопы. Бедренная кость в нижнем эпифизе имеет латеральный и медиальный мыщелки. Мыщелки снабжены суставными поверхностями, с которыми сочленяются надколенник и большеберцовая кость, образуя коленный сустав. Скелет голени состоит из большеберцовой и малоберцовой костей. В верхнем конце большеберцовой кости имеются два мыщелка, сочленяющиеся с мыщелками бедра. Ниже и снаружи бокового мыщелка большеберцовой кости расположена суставная площадка для сочленения с малоберцовой костью. Нижний конец большеберцовой кости соединяется с таранной костью, которая на наружной своей стороне имеет суставную поверхность для соединения с поверхностью малоберцовой кости. Нижние концы малоберцовой и большеберцовой костей срастаются неподвижно, между ними и таранной костью формируется голеностопный сустав.

Стопа состоит из предплюсны, плюсны и фаланг пальцев. Кости предплюсны расположены в два ряда. Верхний ряд включает таранную и пяточную кости, нижний — первую, вторую, третью клиновидные и кубовидную. Между этими двумя рядами расположена ладьевидная кость. Таким образом, всего предплюсна включает семь костей. Плюсна содержит пять трубчатых костей. Скелет первого пальца состоит из двух фаланг, а второго-пятого — из трех.

Все кости пояса верхних конечностей, за исключением ключицы, проходят хрящевую стадию развития. Процесс окостенения, начавшись на шестой неделе внутриутробного развития, заканчивается к 25 годам. В большинстве костей свободных верхних конечностей окостенение начинается в первые 2—3 месяца эмбрионального развития и заканчивается к 16—25 годам.

Почти во всех костях пояса нижних конечностей первичные ядра окостенения появляются в эмбриональном периоде развития. Лишь в костях предплюсны (ладьевидной, кубовидной и клиновидных) они образуются в период от трех месяцев после рождения до пяти лет. Таз у новорожденного имеет форму воронки и состоит из отдельных, несросшихся костей. Ядра окостенения в подвздошной, седалищной и лобковой костях появляются в период от 3,5 до 4,5 месяцев внутриутробного развития. Срастание всех трех костей таза происходит в 14—16 лет, а полное окостенение заканчивается только к 25 годам. В постнатальном периоде происходит изменение формы и размера таза: под влиянием давления, оказываемого массой тела и органами брюшной полости, под воздействием мышц, в результате давления головки бедренной кости, под влиянием половых гормонов и т. д. В результате этих воздействий увеличивается переднезадний диаметр таза (с 2,7 см у новорожденного до 8,5 см в 6 лет и 9,5 см в 12 лет), возрастает его поперечный размер, который в 13—14 лет становится таким же, как и у взрослых. После девяти лет отмечается разница в форме таза у мальчиков и девочек: у мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у девочек. Таким образом, не только в дошкольном возрасте, но и в школьном рост и развитие скелета далеко еще не закончены.

5.Строение,классификация и значение мышц.

Скелетные мышцы активно участвуют в организации движения. Любая двигательная реакция организма осуществляется при участии мышц, которые, превращая скелет в систему рычагов, способствуют перемещению тела в пространстве. Помимо этого мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике и вырабатывают тепло.

Во всех мышцах различают сухожильную головку — начало мышцы, брюшко, состоящее из мышечных волокон, и конец мышцы, называемый сухожилием. Обычно мышца прикрепляется к двум или нескольким костям, образующим сустав, что позволяет ей при сокращении производить то или иное движение в данном суставе. Существуют мышцы, у которых между прикреплением ее начала и конца имеется несколько суставов. При таком характере прикрепления мышцы ее сокращение вызывает одновременное движение во всех этих суставах.

Мышцы могут быть простыми и сложными. В сложных мышцах в отличие от простых брюшко образуется несколькими головками, которые, начинаясь от разных костных точек, затем сливаются вместе (двуглавая, трехглавая и четырехглавая). Подобно этому, сухожилие мышцы может делиться на несколько частей и прикрепляться к разным костям. Местом прикрепления мышц, помимо костей, могут быть кожа, глазное яблоко и др.

Поверхность мышцы покрыта фасцией, образованной плотной соединительной тканью. В местах соприкосновения двух сухожилий или сухожилия и кости образуются соединительно-тканные синовиальные сумки, в которых имеется небольшое количество жидкости, уменьшающей трение трущихся поверхностей.

Мышцы классифицируются по их форме и функции. В зависимости от формы мышцы делят на широкие (мышцы туловища и поясов свободных конечностей), длинные (мышцы свободных конечностей), короткие (между позвонками), круговые (вокруг отверстий тела).

По функции различают мышцы сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращающие.

В длинных мышцах волокна могут иметь: 1) параллельное расположение, ориентированное вдоль длинной оси мышц; 2) параллельное расположение по отношению друг к другу и косое относительно длинной оси брюшка; 3) косое расположение по отношению друг к другу и к длинной оси брюшка. Соответственно расположению волокон различают мышцы веретенообразные, полуперистые и перистые. Полуперистые и перистые мышцы имеют волокна более короткие, чем веретенообразные, поэтому размах движений при их сокращении меньше. В широких мышцах волокна могут располагаться параллельно (ромбовидные мышцы), радиально и веерообразно (большая грудная мышца). Мышцы, в которых волокна расположены радиально, могут сокращаться и в целом, и отдельными своими частями в направлениях, пересекающих различные оси движения в суставе. Поэтому они находятся в основном в области шаровидных суставов, отличающихся большой подвижностью.

В зависимости от места расположения мышц их делят на мышцы головы, шеи, туловища (груди, живота, спины), мышцы верхних, нижних конечностей)

6.Структура мышечного волокна.

Структурной единицей скелетных мышц является поперечно-полосатое мышечное волокно — сократительное многоядерное образование. Диаметр волокна колеблется от 12 до 70 мкм, а длина может достигать нескольких сантиметров. Снаружи поперечно-полосатое мышечное волокно покрыто оболочкой — сарколеммой. Внутри волокна находятся все обычные для клетки компоненты: цитоплазма, которая в мышечном волокне называется саркоплазмой, митохондрии, саркоплазматический ретикулум и т. д. В поперечно-полосатом мышечном волокне может быть более ста ядер. Специфические структуры представлены в мышечном волокне миофибриллами — тонкими нитями, которые тянутся от одного конца мышечного волокна к другому. Диаметр миофибриллы составляет 0,5—2 мкм. Каждая миофибрилла состоит из очень тонких волоконец— протофибрилл — различной длины и толщины. Протофибриллы имеют характерное упорядоченное расположение. Вдоль всей миофибриллы на расстоянии 2—3 мкм друг от друга расположены полоски, обозначаемые буквой Z. Участок миофибриллы между двумя соседними полосками называют саркомером. Следовательно, вся миофибрилла состоит из повторяющихся саркомеров. Различают толстые и тонкие протофибриллы. Толстые протофибриллы состоят из белка миозина, а тонкие — актина и тропомиозина. Актин составляет 20 % от общего количества структурных белков мышц, он лишен ферментативных свойств. На долю миозина приходится 60 % белка мышц. Миозин обладает способностью расщеплять АТФ. Участки толстых миофибрилл обозначают диском А, который обладает двояким лучепреломлением, называется анизотропным и выглядит более темным. Участок тонких миофибрилл обозначается как диск И, не обладает двояким лучепреломлением называется изотропным и выглядит более светлым. Чередование в миофибриллах темных и светлых дисков придает мышечному волокну поперечную исчерченность.

7.Механизм мышечного сокращения.

Механизм мышечного сокращения и расслабления заключается в перемещении нитей актина относительно нитей миозина. Нити актина двигаются как по туннелю, между миозиновыми фибриллами, за счет чего волокно укорачивается. Такое сокращение, сопровождающееся изменением длины, называют изотоническим. Тип сокращения, который осуществляется при неизменной длине, называют изометрическим. Энергию для перемещения нитей дает АТФ.

Сила сокращения мышц зависит от количества нейромоторных единиц, участвующих в этом сокращении, от частоты раздражения, до известного предела. Максимальное напряжение, которое может развить мышца, определяется числом образующих ее волокон: чем оно больше, тем больше сила мышц. Поэтому перистые мышцы, в которых велико число волокон, отличаются большой силой. Проявление силы зависит от особенностей прикрепления мышцы к костям. Мышцы с большей площадью опоры имеют большие возможности для проявления силы.

Мышца, сокращаясь, производит работу. Величина ее равна произведению массы груза на поднятую высоту. Отсюда следует, что максимальная работа, выполняемая при одиночном сокращении мышцы, зависит от ее силы (чем больше сила, тем больший груз может быть поднят) и степени укорочения мышцы.

В процессе естественной деятельности человека величина работы, выполняемой той или иной мышцей, в значительной степени зависит от способности ее длительно находиться в сокращенном состоянии, т. е. от степени выносливости мышц. Различают выносливость к статическим и динамическим усилиям. Выносливость к статическим усилиям определяется временем, в течение которого удерживается величина заданного усилия. Она различна для различных мышц. Наименьшей выносливостью характеризуется трехглавая мышца плеча (1 мин при усилии, равном 50 % от максимального), наибольшей — икроножная мышца

(7 мин). Выносливость к динамической работе зависит как от величины поднимаемого груза, так и от темпа работы. Работа бывает наибольшей при какой-то средней величине груза и частоте движений. Выносливость к динамической и статической работе можно увеличивать путем тренировки. При длительной как динамической, так и статической работе наступает утомление мышц.

8.Особенности протекания возбуждения в мышцах.Одиночное сокращение.Тетанус.

При изучении сокращений скелетных (поперечнополосатых) мышц принято различать одиночное мышечное сокращение и длительное (суммарное) сокращение, или тетанус.

Одиночное сокращение можно вызвать только искусственно в лаборатории на нервно-мышечном препарате. Оно возникает в ответ на одно кратковременное раздражение (один импульс). На миограмме одиночного мышечного сокращения (рис. 51, А) различают три периода. Мышца начинает сокращаться всегда через некоторое время после раздражения. Первый период - между приложением раздражителя и началом сокращения мышцы - называют периодом скрытого возбуждения, или латентным периодом. Для мышц человека он измеряется тысячными долями секунды. Затем следует второй период - период сокращения, или укорочения мышцы, и за ним третий - период расслабления мышцы. В целом организме имеют место не одиночные, а длительные, или тетанические, сокращения скелетных мышц (тетанус). Тетанические сокращения являются результатом того, что в организме раздражения к мышцам из центральной нервной системы по нервам поступают не в виде однократных импульсов, а одно за другим. Таким образом, форма мышечного сокращения зависит от частоты импульсов, а величина сокращения - как от силы, так и от частоты раздражений.

9.Мышцы головы, шеи, туловища, конечностей.

Различают мышцы туловища, верхних и нижних конечностей, головы. В области груди расположены большая грудная мышца, малая грудная мышца, подключичная, передняя зубчатая мышцы. Они приводят в движение плечевой пояс и верхние конечности. Существует другая группа мышц, которая принимает участие в движении грудной клетки при дыхании. К этой группе относятся наружные и внутренние межреберные мышцы. Грудную полость от брюшной отделяет куполообразная мышца - диафрагма.

Мышцы спины образуют две группы: поверхностную и глубокую. К первой группе относятся трапециевидная, широчайшая мышца спины, мышца, поднимающая лопатки, и др. Ко второй группе - мышцы, которые занимают все пространство между позвонками и углами ребер. Брюшную стенку составляют наружная и внутренняя косые, поперечная и прямая мышцы живота. Они образуют брюшной пресс.

Мышцы шеи разделяются на поверхностные и глубокие. К поверхностным относятся подкожная мышца, грудино-ключично-сосцевидная и мышцы, прикрепляющиеся к подъязычной кости. Глубокие мышцы - это передняя, средняя и задняя лестничные мышцы, длинная мышца головы, передняя прямая и другие мышцы.

Мышцы головы подразделяются на две группы: жевательные и мимические.

Мышцы верхних конечностей подразделяется на мышцы плечевого пояса (дельтовидная, надостная, подостная, малая и большая круглые, подлопаточная) и мышцы свободной конечности.

Мышцы передней группы:

- плеча - клювовидно-плечевая, двуглавая, плечевая;

- предплечья - семь сгибателей кисти, два пронатора, плечелучевая мышца.

Мышцы задней группы:

- плеча - трехглавая мышца, локтевая мышца;

- предплечья - девять разгибателей и супинатор.

Мышцы нижних конечностей подразделяются на мышцы тазового кольца и свободной конечности. К мышцам тазового кольца относятся подвздошно-поясничная мышца и три ягодичные. На передней поверхности бедра располагаются портняжная мышца, четырехглавая мышца. На задней поверхности - двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полуперепончатая мышцы. На внутренней поверхности - тонкая гребенчатая, длинная, короткая и большая приводящие мышцы, На передней поверхности голени находятся мышцы - разгибатели стопы и пальцев, на задней стороне - их сгибатели. Важнейшая из них - икроножная мышца.

10.Возрастные особенности скелетной мускулатуры.

Изменения скелетных мышц происходят во все возрастные периоды. Формирование скелетных мышц начинается на очень ранних этапах развития. В целом, масса мышц за весь период развития увеличивается примерно на 21 %. К восьми годам масса мышц по отношению к массе всего тела становится равной 27,2 %, к периоду полового созревания—32,6 %, а в 17—18 лет — 44,2 %. Масса мышц-разгибателей увеличивается интенсивнее, чем сгибателей, так как к моменту рождения сгибатели, обусловливающие в период внутриутробного развития характерную позу плода, уже значительно развиты. Разгибатели, обеспечивающие вертикальное положение тела, интенсивно созревают после рождения ребенка. Мышцы, которые обусловливают большой размах движения, интенсивно растут в длину, а мышцы, функция которых требует сокращений большой силы, увеличиваются в диаметре. С возрастом происходит увеличение длины сухожилия и к 12—14 годам отношение длины сухожилия и брюшка мышцы становится таким же, как и у взрослых.

Рост мышц в длину может продолжаться до 23—25 лет. Он осуществляется за счет зоны роста, расположенной на границе мышечной и сухожильной частей. В зоне роста имеется скопление ядер, число которых с возрастом уменьшается, причем особенно значительно после семи лет. К 15—18 годам зона роста уменьшается в три раза. Диаметр мышечных волокон увеличивается до 35 лет. Наиболее интенсивный рост волокон отмечается в период полового созревания.

Развитие двигательных нервных окончаний происходит особенно интенсивно в первые месяцы после рождения. Но только к 11—13 годам полностью заканчивается их структурное оформление.

С возрастом увеличивается мышечная сила за счет роста диаметра мышечных волокон и их числа. Для разных мышц наибольшая величина их силы отмечается в разном возрасте. Большинство мышц верхней конечности и шеи достигает наибольшей силы к 20—30 годам. В то же время сила мышц, разгибающих туловище, становится максимальной к 16 годам. Разница между силами мышц-сгибателей и мышц-разгибателей увеличивается с возрастом.

Характеристикой функционального созревания мышц служит мышечная выносливость. В дошкольном и младшем школьном возрасте происходит наибольшее по сравнению с другими возрастами увеличение выносливости. Однако даже в 16—19 лет ее величина составляет лишь 85 % от выносливости взрослого. Чем меньше возраст, тем меньшее время может сохраняться одновременное возбуждение волокон мышцы и тем быстрее в ней наступает утомление.

Морфологическое и функциональное созревание опорно-двигательного аппарата зависит от очень многих факторов: наследственных, условий жизни, питания, двигательной активности. Правильно организованные занятия физической культурой и спортом способствуют формированию как костной, так и мышечной системы. Под влиянием этих занятий увеличивается диаметр мышечных волокон, растет их число, более совершенными становятся координационные отношения между мышцами-антагонистами. Однако следует помнить, что мышечная деятельность вызывает у детей значительно большие изменения в деятельности всех органов, что требует дифференцированного подхода к организации всякого рода занятий физкультурой с детьми различного возраста.

Выделительная система.

11.Строение почки. Возрастные особенности.

Почки человека (парные органы) имеют бобовидную форму, массой 120—200 г каждая. Размеры почки 12×6×3 см. Располагаются почки на задней брюшной стенке по бокам от позвоночника на уровне от XII грудного до I—II поясничных позвонков. Правая почка лежит чуть ниже, чем левая. Спереди к почкам прилежат брюшина и находящиеся на этом уровне внутренние органы (желудок, 12-перстная кишка, изгибы толстой кишки, печень, поджелудочная железа и другие).

У почки выделяют переднюю и заднюю поверхности и два края — выпуклый латеральный и вогнутый медиальный. На медиальном крае находится углубление — почечные ворота, которые ведут в почечную пазуху. Через ворота в почку входят артерия, нервы, выходят из почки почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточники. В почечной пазухе располагаются большие и малые чашечки, почечная лоханка и жировая ткань. Снаружи почка покрыта плотной фиброзной капсулой, окружает почку жировая капсула. На продольном разрезе почки четко выделяется два слоя: наружный или периферический, корковый слой и под ним внутренний мозговой слой, разделенный на 8—12 пирамид.

Морфологической и функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон состоит из почечного тельца и мочевого канальца длиной около 50—70 мм.

Почки выполняют целый ряд выделительных и гомеостатических функций в организме человека. К ним относятся: 1) поддержание нормального содержания в организме воды, солей и некоторых веществ (глюкоза, аминокислоты); 2) регуляция рН крови, осмотического давления, ионного состава и кислотно-щелочного равновесия; 3) экскреция из организма продуктов белкового обмена и чужеродных веществ; 4) регуляция кровяного давления, эритропоэза и свертывания крови; 5) секреция ферментов и биологически активных веществ (ренин, брадикинин, простагландин, и др.); 6) образование мочи.

У новорожденных и детей грудного возраста почка округлая. Поверхность ее бугристая за счет дольчатого строения, что связано с недостаточным развитием коркового вещества в этом возрасте. Дольчатое строение почки сохраняется до 2—3 лет. Длина почки у новорожденного составляет 4 см, масса почки — 12 г. В грудном возрасте размер почки увеличивается примерно в 1,5 раза, а масса достигает 37 г. В период первого детства длина почки равна в среднем 8 см, а масса — 56 г. У подростков длина почки достигает уже 10 см, а масса — 120 г. Рост почек происходит в основном на первом году жизни ребенка.

В период 5—9 лет и особенно в 16—19 лет размеры почки увеличиваются за счет развития коркового вещества, которое продолжается вплоть до окончания подросткового периода. Рост мозгового вещества прекращается к 12 годам. Масса коркового вещества почек увеличивается благодаря росту в длину и ширину извитых канальцев и восходящей части петель нефронов. Толщина коркового вещества у взрослого человека по сравнению с таковой у новорожденного увеличивается примерно в четыре раза, а мозгового — только в два раза.

Фиброзная капсула почки становится хорошо заметной к пяти годам жизни ребенка, а к 10—14 годам по своему строению она близка к фиброзной капсуле взрослого человека. Жировая капсула начинает формироваться лишь к периоду первого детства, продолжая при этом постепенно утолщаться. К 40—50 годам толщина жировой капсулы почки достигает максимальных величин, а в пожилом и старческом возрасте она истончается, иногда исчезает.

С возрастом изменяется топография почек. У новорожденного верхний конец почки проецируется на уровне верхнего края XII грудного позвонка, а в грудном возрасте (до 1 года) — уже на уровне середины тела XII грудного позвонка. Нижний конец почки находится на уровне нижнего края I поясничного позвонка, у годовалого ребенка — на 1/2 позвонка выше, что связано с быстрым ростом позвоночного столба. После 5—7 лет положение почек относительно позвоночника приближается к таковому у взрослого человека.

В возрасте старше 50 лет, особенно у старых и истощенных людей, почки могут располагаться ниже, чем в молодом возрасте. Во все периоды жизни человека правая почка расположена несколько ниже левой.

12.Функция выделительной системы

-фильтрация. Образование первичной мочи.

-обратное всасывание

-секреция. Образование вторичной мочи.

В течение суток человек потребляет примерно 2,5 л воды, в том числе 1500 мл в жидком виде и около 650 мл с твердой пищей. Кроме этого, в организме в процессе распада белков, жиров и углеводов образуется еще около 400 мл воды. Из организма вода выводится главным образом через почки — 1,5 л в сутки, а также через легкие, кожу и частично с калом.

В процессе образования мочи в нефронах почки выделяют две фазы.

Первый этап образования мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. При этом жидкая часть крови проходит через стенку капилляров в полость капсулы почечного тельца. В полость капсулы из капилляров фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Неорганические соли, органические соединения, такие, как мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты и др. свободно проходят в полость капсулы. Белки с высокой молекулярной массой в норме не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в полость капсулы, называется первичной мочой. Почки человека за сутки образуют 150 - 180 литров первичной мочи. Основной силой, обеспечивающей возможность фильтрации в почечных клубочках, является высокое в почечной артерии и низкого в почечных тельцах.

Во вторую фазу образования мочи — реабсорбционную — из полости капсул клубочков первичная моча, близкая по своему составу плазме крови, поступает в канальцы нефронов, где происходит обратное всасывание (реабсорбция) в кровь аминокислот, глюкозы, витаминов, большей части воды и солей. Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии. Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах и вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются органические вещества: аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, витамины, ионы Na +,K +,Ca ++ Mg ++ вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы.

Третий этап – секреция: помимо обратного всасывания, в канальцах нефрона происходит активный процесс секреции, т. е. выделение из крови в просвет нефрона некоторых веществ, выполняемый клетками стенок нефрона. В результате секреции из крови в мочу поступает креатинин, лекарственные вещества. Итогом обратного всасывания и секреции является образование вторичной мочи, состав которой очень сильно отличается от первичной мочи. Во вторичной моче высока концентрация мочевины, мочевой кислоты, ионов хлора, магния, натрия, калия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95% вторичной мочи составляет вода, 5% - сухой остаток. В сутки образуется около 1,5 литров вторичной мочи.

13.Регуляция выделения мочи. Возрастные особенности.

По собирательным трубкам моча непрерывно поступает в чашечки лоханок, которые, наполнившись, сокращаются и выдавливают ее в мочеточник. Мышечная стенка мочеточника перистальтически сокращается 3-5 раз в секунду, перемещая жидкость по направлению к мочевому пузырюПри наполнении мочевого пузыря его стенка растягивается и зажимает устье мочеточника. Это препятствует дальнейшему поступлению мочи. Стенка мочевого пузыря состоит из трех слоев гладких мышц, находящихся в состоянии постоянного тонического напряжения. При наполнении пузырь растягивается, что сначала не сопровождается увеличением мышечного напряжения, а потому давление в полости пузыря остается без изменений. Когда количество мочи увеличивается мышечный тонус повышается и давление скачкообразно понимается. Этого достаточно, чтобы вызвать раздражение рецепторов стенки пузыря. Возникшие импульсы по тазовому и подчревному нервам направляются в центральную нервную систему и, доходя до коры больших полушарий, вызывают позыв к мочеиспусканию, формируя обратные импульсы к центрам мочеиспускания спинного мозга. Сокращение мышц стенки пузыря и одновременное расслабление внутреннего сфинктера стимулируют выведение мочи. Для удовлетворения позыва к мочеиспусканию необходимо еще расслабление наружного сфинктера.

Выведение мочи регулируется рефлекторно Попадая в мочевой пузырь, моча вызывает в нем повышенное давление, что раздражает механические рецепторы стенок пузыря Возбуждение рецепторов передается в центр мочевым выпуска, который расположен в крестцовом отделе спинного мозга Отсюда импульсы эфферентным путям передаются мышц мочевого пузыря, он напрягается, невольный внутренний сфинктер открывается и моча выводится наружу.Именно такие процессы мочеиспускания происходят у младенцев.

Начиная с 0,5-1,5 лет, у детей формируется условно рефлекторный акт задержки мочеиспускания не только в день, но и ночью Это обеспечивается работой второго сфинктера. Работа этого сфинктера регулируется сознательно от высшего центра мочеиспускания, который находится в к ори-головного мозга В акте мочеиспускания принимают участие также мышцы живота (при напряжении мышц скорость мочеиспускания растет). У девушек (женщин) длина мочеиспускательного канала (уретры) составляет 35-5 см и он имеет только два, указанных выше, сфинктеры: самопроизвольный (на уровне мочевого пузыря) и произвольный, на уровне промежности.

У ребят (мужчин) мочеиспускательный канал в 3 раза более длинный и имеет третий сфинктер, который действует безусловно-рефлекторно на уровне пидмихуровои железы.

У некоторых детей в возрасте 5-10 лет, а иногда и до начала периода полового созревания, наблюдается непроизвольное недержание мочи ночью, во время сна Это явление чаще всего связано с функциональными пор движении в психоневрологическом статусе детей и называется энурез С возрастом функциональный энурез обычно проходит, но все дети с такими отклонениями нуждаются обследований врачей (урологу, невропатологу) энурез способствуют психические травмы, переутомление (особенно от физических нагрузок) нарушение сна, острая пища, избыток воды, особенно перед сном В зимние периоды, в связи с возможным переохолодженням организма, частота энуреза может возрастать.

14.Кожа, строение, функции.

Кожа покрывает почти всю поверхность тела человека и является одним из самых крупных органов. Ее общая поверхность у взрослого 1,5—2 м2, масса составляет 4—6 % массы тела, объем около 1/6, 1/7 части всего тела, рН кожи составляет 5—7,5. Эпидермис имеет отчетливо кислую активную реакцию, дерма и подкожная клетчатка — нейтральную и слабощелочную. Кислая активная реакция эпидермиса имеет защитное значение, так как она неблагоприятна для развития микробов. Активная реакция кожи в разных ее участках различна, наиболее кислая активная реакция на эпидермисе головы, наиболее щелочная — на эпидермисе подмышечных впадин и паховых складок.

В среднем площадь кожи человека составляет около 1,7—2,0 м2, а весит вся наша кожа около 3 кг. Толщина кожи варьирует от 0,5 мм на внутренних поверхностях предплечий до 5 мм на подошвах ног.

У некоторых людей клетки эпидермиса, содержащие темный пигмент, расположены группами. Под действием солнечного света у таких людей в коже образуются темные пятнышки — веснушки.

К производным кожи относятся и молочные железы. Каждая из двух желез состоит из 15—20 видоизмененных потовых желез, преобразовавшихся в дольки молочной железы. У мужчин они остаются рудиментами; а у женщин формируют молочные железы в период полового созревания. Во время беременности эти железы увеличиваются.

Кожа выполняет много важнейших функций:

1.Образует покров тела и защищает подлежащие ткани от повреждения.

Здоровая кожа непроницаема для микроорганизмов, растворенных ядовитых и вредных веществ. Роговой слой значительно ослабляет давление, трение и удары. На участках тела, которые многократно механически раздражаются, роговой слой становится толще, и появляются мозоли.

В защите кожи от электромагнитных волн существенная роль принадлежит пигменту кожи меланину. Этот пигмент сильно поглощает ультрафиолетовые лучи, поэтому пигментация кожи защищает организм от вредного действия солнечных лучей.

Кожа обладает значительно большим сопротивлением электрическому току, чем расположенные под ней ткани, благодаря содержанию воздуха между клетками рогового слоя.

На поверхности кожи здорового человека всегда находятся разнообразные микроорганизмы.Кожа обладает также стерилизующими, бактерицидными свойствами — способностью уничтожать микробов.

2. Осуществляет обмен веществ между внешней и внутренней средой. Особенно велика роль кожи в водно-солевом обмене. В коже содержится 6—8 % всей воды тела и до 1 % минеральных веществ. В сутки через кожу выделяются около 500 мл воды, то есть 1 % всего ее количества в организме, растворенные в ней соли и конечные продукты азотистого обмена. По содержанию воды кожа занимает второе место после мышц.

У человека кожа выполняет незначительную дыхательную функцию, ее газообмен составляет около 1 % от общего газообмена. Кожный газообмен повышается во время тяжелой мышечной работы, пищеварения и при повышении температуры воздуха. При температуре воздуха 40 °С газообмен через кожу увеличивается в три раза. Дыхание через кожу в разных участках неодинаково: наиболее интенсивное на туловище и голове, наименее — на руках и ногах. У детей газообмен больше, чем у взрослых. В обмене веществ всего организма кожа принимает большое участие как депо крови. В ней депонируется до 1 литра крови.

3. Теплоотдача и поддержание постоянства температуры тела. Около 82 % всех тепловых потерь организма происходит через кожу. При нарушении теплоотдачи может возникнуть перегревание и тепловой удар. Поддержание температуры тела осуществляется путем регуляции просвета сосудов в зависимости от температуры внешней среды.

4. Благодаря обильной иннервации, т. е. наличия разнообразных рецепторных нервных окончаний, кожа представляет собой рецепторное поле, обеспечивающее связь с внешней средой. В коже располагаются терморецепторы, механорецепторы, ноцицепторы. Первые воспринимают изменение температуры, вторые — прикосновения к коже, третьи — болевые раздражения. Тела чувствительных нейронов, по дендритам которых распространяются импульсы от таких рецепторов, залегают в спинно-мозговых узлах и чувствительных узлах черепных нервов.

5. Кожа является носителем вторичных половых признаков: оволосение кожи, степень развития молочных желез; распределение и толщина подкожной жировой клетчатки у мужчин и женщин различны.

На 70% кожа состоит из воды, 30% - белки, жиры, углеводы. Поверхность кожи микрскопически не гладкая, валиками, складками, переплетение которых создает неповторимый индивидуальный рисунок (на этом основана дактилоскопия - идентификация личности по отпечаткам пальцев).

Строение кожи человека.

В коже различают три основных слоя: эпидермис — наружный слой, собственно кожа (дерма) и подкожная жировая клетчатка. В наружном слое можно различить поверхностный (роговой) слой. Он состоит из прилегающих друг к другу погибших клеток, которые постоянно слущиваются и заменяются новыми. Этот слой выполняет защитную функцию.

Более глубокие слои эпидермиса образованы живыми клетками. В них находится красящее вещество — пигмент меланин. От его количества зависит цвет кожи. Пигмент защищает кожу от ультрафиолетовых лучей. Он образуется под влиянием солнечного света. Вот почему при загаре кожа темнеет.

Собственно кожа образована соединительной тканью. В ней много эластических волокон, которые придают коже упругость. Именно благодаря эластическим волокнам кожа легко растягивается при движениях.

Кожа пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами.

В собственно коже расположены потовые и сальные железы. При помощи потовых желез кожа выполняет выделительную функцию. Эти железы вырабатывают пот, он выделяется в виде мельчайших капель и быстро испаряется. В сутки взрослый человек в зависимости от температуры может выделять 700— 1300 мл пота.

Сальные железы выделяют кожное сало, которое смазывает кожу, смягчая ее и предохраняя от высыхания. В сутки выделяется до 20 г кожного сала.

Грязная кожа не может нормально выполнять защитную и терморегуляционную функции. Грязь приводит к закупорке сальных и потовых желез, увеличивает время жизни болезнетворных бактерий, попавших на кожу, поэтому кожу следует регулярно мыть. Для нормального состояния кожных покровов нужна удобная одежда. Она должна быть чистой, хорошо пропускать влагу и воздух, не препятствовать теплообмену.

Жировая клетчатка предохраняет от охлаждения, смягчает удары и является энергетическим резервом организма.

Дата добавления: 2015-10-21