В процессе эволюции животные осваивали всё новые и новые территории, виды пищи, приспосабливались к изменившимся условиям жизни. Эволюция постепенно меняла облик животных. Для того чтобы выжить, необходимо было активнее искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, перемещаться быстрее. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечивать все эти эволюционные изменения. Самые примитивные простейшие не имеют опорных структур, медленно передвигаются, перетекая с помощью ложноножек и постоянно меняя форму.
Первая появившаяся опорная структура - оболочка клетки . Она не только отграничила организм от внешней среды, но и позволила повысить скорость перемещения за счёт жгутиков и ресничек. Многоклеточные животные имеют большое разнообразие опорных структур и приспособлений для движения. Появление наружного скелета повысило скорость передвижения за счёт развития специализированных групп мышц. Внутренний скелет растёт вместе с животным и позволяет достигать рекордных скоростей. У всех хордовых внутренний скелет. Несмотря на значительные различия в строении опорно-двигательных структур у разных животных, их скелеты выполняют сходные функции: опоры, защиты внутренних органов, перемещения тела в пространстве. Движения позвоночных осуществляется за счёт мышц конечностей, которые осуществляют такие виды движения, как бег, прыжки, плавание, полёт, лазание и т.д.
Скелет и мышцы
Опорно-двигательная система представлена костями, мышцами, сухожилиями, связками и другими соединительнотканными элементами. Скелет определяет форму тела и вместе с мускулатурой защищает внутренние органы от всевозможных повреждений. Благодаря соединениям кости могут перемещаться друг относительно друга. Движение костей происходит в результате сокращения мышц, которые к ним прикрепляются. В этом случае скелет представляет собой пассивную часть двигательного аппарата, выполняющую механическую функцию. Скелет состоит из плотных тканей и защищает внутренние органы и мозг, образуя для них естественные костные вместилища.
Кроме механических функций, костная система выполняет ряд биологических функций. В костях содержится основной запас минеральных веществ, которые используются организмом по мере надобности. В костях находится красный костный мозг, вырабатывающий форменные элементы крови.
В состав скелета человека входят в общей сложности 206 костей - 85 парных и 36 непарных.
Строение костей
Химический состав костей
Все кости состоят из органических и неорганических (минеральных) веществ и воды, масса которой достигает 20% массы костей. Органическое вещество костей - оссеин - обладает эластичными свойствами и придаёт костям упругость. Минеральные вещества - соли углекислого, фосфорнокислого кальция - придают костям твёрдость. Высокая прочность костей обеспечивается сочетанием упругости оссеина и твёрдости минерального вещества костной ткани.
Макроскопическое строение кости
Снаружи все кости покрыты тонкой и плотной плёнкой из соединительной ткани - надкостницей . Только головки длинных костей не имеют надкостницы, но они покрыты хрящом. В надкостнице имеется много кровеносных сосудов и нервов. Она обеспечивает питание костной ткани и принимает участие в росте кости в толщину. Благодаря надкостнице срастаются переломленные кости.
Разные кости имеют неодинаковое строение. Длинная кость имеет вид трубки, стенки которой состоят из плотного вещества. Такое трубчатое строение длинных костей придаёт им прочность и лёгкость. В полостях трубчатых костей находится жёлтый костный мозг - богатая жиром рыхлая соединительная ткань.
Концы длинных костей содержат губчатое костное вещество . Оно также состоит из костных пластинок, образующих множество перекрещенных перегородок. В местах, где кость подвержена наибольшей механической нагрузке, количество этих перегородок самое высокое. В губчатом веществе находится красный костный мозг , клетки которого дают начало клеткам крови. Короткие и плоские кости тоже имеют губчатое строение, только с наружи они покрыты слоем плотинного вещества. Губчатое строение придаёт костям прочность и лёгкость.
Микроскопическое строение кости
Костная ткань относится к соединительной ткани и имеет много межклеточного вещества, состоящего из оссеина и минеральных солей.
Это вещество образует костные пластинки, расположенные концентрически вокруг микроскопических канальцев, идущих вдоль кости и содержащих кровеносные сосуды и нервы. Костные клетки, а следовательно, и кость - это живая ткань; она получает питательные вещества с кровью, в ней протекает обмен веществ и могут происходить структурные изменения.
Типы костей
Строение костей определено процессом длительного исторического развития, в течение которого организм наших предков изменялся под влиянием окружающей среды и приспосабливался путём естественного отбора к условиям существования.
В зависимости от формы различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости.
Трубчатые кости находятся в органах, которые совершают быстрые и обширные движения. Среди трубчатых костей есть длинные кости (плечевая, бедренная) и короткие (фаланги пальцев).
В трубчатых костях различают среднюю часть - тело и два конца - головки. Внутри длинных трубчатых костей имеется полость, заполненная жёлтым костным мозгом. Трубчатое строение обуславливает нужную для организма крепость костей при затрате на них наименьшего количества материала. В период роста кости между телом и головкой трубчатых костей находится хрящ, благодаря которому осуществляется рост кости в длину.
Плоские кости ограничивают полости, внутри которых помещаются органы (кости черепа), или служат поверхностями для прикрепления мышц (лопатка). Плоские кости, подобно коротким трубчатым костям, преимущественно состоят их губчатого вещества. Концы длинных трубчатых костей, а также короткие трубчатые и плоские кости полостей не имеют.
Губчатые кости построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Среди них различают длинные губчатые кости (грудина, рёбра) и короткие (позвонки, запястье, предплюсна).
К смешанным костям относятся кости, слагающиеся из нескольких частей, имеющих разное строение и функцию (височная кость).
Выступы, гребни, шероховатости на кости - это места прикрепления к костям мышцы. Чем лучше они выражены, тем сильнее развиты прикрепляющиеся к костям мышцы.
Скелет человека.
Скелет человека и большинства млекопитающих имеет одинаковый тип строения, состоит из тех же отделов и костей. Но человек отличается от всех животных способностью к труду и разумом. Это наложило существенный отпечаток и на строение скелета. В частности, объём полости черепа у человека намного больше, чем у любого животного, которое имеет тело такого же размера. Размер лицевого отдела черепа человека меньше, чем мозгового, а у животных, наоборот, он значительно больше. Это связано с тем, что у животных челюсти являются органом защиты и добывания пищи и поэтому хорошо развиты, а объём головного мозга меньше, чем у человека.
Изгибы позвоночника, связанные с перемещение центра тяжести вследствие вертикального положения тела, способствуют сохранению человеком равновесия и смягчают толчки. У животных таких изгибов нет.
Грудная клетка человека сжата спереди назад и приближена к позвоночнику. У животных она сжата с боков и вытянута к низу.
Широкий и массивный тазовый пояс человека имеет вид чаши, поддерживает органы брюшной полости и переносит массу тела на нижние конечности. У животных масса тела равномерно распределена между четырьмя конечностями и тазовый пояс длинный и узкий.
Кости нижних конечностей человека заметно толще, чем верхние. У животных нет значительной разницы в строении костей передних и задних конечностей. Большая подвижность передних конечностей, особенно пальцев рук, даёт возможность человеку выполнять руками разнообразные движения и виды работ.
Скелет туловища осевой скелет
Скелет туловища включает позвоночник, состоящий из пяти отделов, а грудные позвонки, рёбра и грудина образуют грудную клетку (см. таблицу).
Череп
В черепе различают мозговой и лицевой отделы. В мозговом отделе черепа - черепной коробке - находится головной мозг, она защищает головной мозг от ударов и т.п. Черепная коробка состоит из неподвижно соединённых плоских костей: лобной, двух теменных, двух височных, затылочной и основной. Затылочная кость соединяется с первым позвонком позвоночника с помощью эллипсовидного сустава, который обеспечивает наклон головы вперёд и в сторону. Вращается голова вместе с первым шейным позвонком благодаря соединению между первым и вторым шейными позвонками. В затылочной кости есть отверстие, через которое головной мозг соединяется со спинным. Дно черепной коробки образовано основной костью с многочисленными отверстиями для нервов и кровеносных сосудов.
Лицевой отдел черепа образует шесть парных костей - верхняя челюсть, скуловая, носовая, нёбная, нижняя носовая раковина, а также три непарные кости - нижняя челюсть, сошник и подъязычная кость. Нижнечелюстная кость - единственная кость черепа, подвижно соединённая с височными костями. Все кости черепа (за исключением нижней челюсти), соединены неподвижно, что обусловлено защитной функцией.
Строение лицевого черепа у человека определено процессом «очеловечивания» обезьяны, т.е. ведущей ролью труда, частичным перенесением хватательной функции с челюстей на руки, ставшими органами труда, развитием членораздельной речи, употреблением искусственно приготавливаемой пищи, облегчающей работу жевательного аппарата. Мозговой череп развивается параллельно с развитием головного мозга и органов чувств. В связи с увеличением объёма мозга увеличился объём черепной коробки: у человека он составляет около 1500 см 2 .
Скелет туловища
Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник - основа скелета. Он состоит из 33–34 позвонков, между которыми находятся хрящевые прокладки - диски, что придает позвоночнику гибкость.
Позвоночный столб человека образует четыре изгиба. В шейном и поясничном отделах позвоночника они обращены выпуклостью вперёд, в грудном и крестцовом - назад. В индивидуальном развитии человека изгибы появляются постепенно, у новорождённого позвоночник почти прямой. Сначала образуется шейный изгиб (когда ребёнок начинает держать голову прямо), затем грудной (когда ребёнок начинает сидеть). Появление поясничного и крестцового изгибов связано с поддержанием равновесия при вертикальном положении тела (когда ребёнок начинает стоять и ходить). Эти изгибы имеют важное физиологическое значение - увеличивают размеры грудной и тазовой полостей; облегчают сохранение телом равновесия; смягчают толчки при ходьбе, прыжках, беге.
При помощи межпозвоночных хрящей и связок позвоночник образует гибкий и эластичный столб, обладающий подвижностью. Она не одинакова в разных отделах позвоночника. Большей подвижностью обладают шейные и поясничные отделы позвоночника, менее подвижен грудной отдел, так как соединён с рёбрами. Крестец совершенно неподвижен.
В позвоночнике выделяют пять отделов (см. схему «Отделы позвоночника»). Размеры тел позвонков увеличиваются от шейных к поясничным в связи с большей нагрузкой на нижележащие позвонки. Каждый из позвонков состоит из тела, костной дуги и нескольких отростков, к которым прикреплены мышцы. Между телом позвонка и дугой есть отверстие. Отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал , в котором расположен спинной мозг.
Грудная клетка образована грудиной, двенадцатью парами рёбер и грудными позвонками. Она служит вместилищем для важных внутренних органов: сердца, лёгких, трахеи, пищевода, крупных сосудов и нервов. Принимает участие в дыхательных движениях благодаря ритмичному поднятию и опусканию рёбер.
У человека в связи с переходом к прямохождению и рука освобождается от функции передвижения и становится органом труда, вследствие этого грудная клетка испытывает тягу прикрепляющихся мышц верхних конечностей; внутренности давят не на переднюю стенку, а на нижнюю, образованную диафрагмой. Это приводит к тому, что грудная клетка становится плоской и широкой.
Скелет верхней конечности
Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса (лопатка и ключица) и свободной верхней конечности. Лопатка представляет собой плоскую треугольную кость, прилегающую к задней поверхности грудной клетки. Ключица имеет изогнутую форму, напоминающую латинскую букву S. Её значение в организме человека заключается в том, что она отставляет плечевой сустав на некоторое расстояние от грудной клетки, обеспечивая большую свободу движений конечности.
К костям свободной верхней конечности принадлежат плечевая кость, кости предплечья (лучевая и локтевая) и кости кисти (кости запястья, кости пястья и фаланги пальцев).
Предплечье представлено двумя костями - локтевой и лучевой. За счет этого оно способно не только к сгибанию и разгибанию, но и пронации - поворотам вовнутрь и наружу. Локтевая кость в верхней части предплечья имеет вырезку, соединяющуюся с блоком плечевой кости. Лучевая кость соединяется с головкой плечевой кости. В нижней части наиболее массивный конец имеет лучевая кость. Именно она при помощи суставной поверхности вместе с костями запястья принимает участие в формировании лучезапястного сустава. Напротив, конец локтевой кости здесь тонкий, он имеет боковую суставную поверхность, при помощи которой соединяется с лучевой костью и может вращаться вокруг нее.
Кисть - это дистальная часть верхней конечности, скелет которой составляют кости запястья, пястья и фаланги. Запястье состоит из восьми коротких губчатых костей, расположенных в два ряда, по четыре в каждом ряду.
Скелет руки
Рука - верхняя или передняя конечность человека и обезьян, для которой прежде считалось характерной особенностью способность противопоставлять большой палец всем остальным.
Анатомическое строение руки достаточно простое. Рука прикрепляется к туловищу посредством костей плечевого пояса, суставов и мышц. Состоит из 3-х частей: плеча, предплечья и кисти. Плечевой пояс является самым мощным. Сгибание рук в локте дает рукам большую подвижность, увеличивая их амплитуду и функциональность. Кисть состоит из множества подвижных суставов, именно благодаря им человек может щелкать по клавиатуре компьютера или мобильного телефона, показывать пальцем в нужном направлении, нести сумку, рисовать и т.д.
Плечи и кисти соединяются посредством плечевых костей, локтевой и лучевой костей. Все три кости между собой соединяются с помощью суставов. В локтевом суставе руку можно сгибать и разгибать. Обе кости предплечья соединяются подвижно, поэтому во время движения в суставах лучевая кость вращается вокруг локтевой кости. Кисть можно повернуть на 180 градусов.
Скелет нижних конечностей
Скелет нижней конечности состоит из тазового пояса и свободной нижней конечности. В состав тазового пояса входят две тазовые кости, сочленённые сзади с крестцом. Тазовая кость образована слиянием трёх костей: подвздошной, седалищной и лобковой. Сложное строение этой кости обусловлено рядом выполняемых ею функций. Соединяясь с бедром и крестцом, перенося тяжесть тела на нижние конечности, она выполняет функцию движения и опоры, а также защитную функцию. В связи с вертикальным положением тела человека скелет таза у него относительно шире и массивнее, чем у животных, так как поддерживает лежащие над ним органы.
К костям свободной нижней конечности относятся бедро, голень (большая и малая берцовые кости) и стопа.
Скелет стопы образован костями предплюсны, плюсны и фалангами пальцев. Стопа человека отличается от стопы животного сводчатой формой. Свод смягчает толчки, получаемые телом при ходьбе. В стопе слабо развиты пальцы, за исключением большого, так как она утратила свою хватательную функцию. Предплюсна, наоборот, развита сильно, особенно велика в ней пяточная кость. Эти все особенности стопы тесно связаны с вертикальным положением человеческого тела.
Прямохождение человека привело к тому, что различие в строении верхних и нижних конечностей стало значительно большим. Ноги человека гораздо длиннее рук, а кости их массивнее.
Соединения костей
В скелете человека имеется три типа соединения костей: неподвижное, полуподвижное и подвижное. Неподвижный тип соединения - это соединение вследствие сращения костей (тазовые кости) или образования швов (кости черепа). Это сращение является приспособлением к несению большой нагрузки, испытываемой крестцом человека в виду вертикального положения туловища.
Полуподвижное соединение осуществляется при помощи хрящей. Так соединены между собой тела позвонков, что способствует наклону позвоночника в разные стороны; рёбра с грудной костью, что обеспечивает движение грудной клетки при дыхании.
Подвижное соединение, или сустав , - это наиболее распространённая и вместе с тем сложная форма соединения костей. Конец одной из костей, образующих сустав, выпуклый (головка сустава), а конец другой - вогнутый (суставная впадина). Форма головки и впадины соответствуют друг другу и движениям, осуществляемыми в суставе.
Суставная поверхность сочленяющихся костей покрыты белым блестящим суставным хрящом. Гладкая поверхность суставных хрящей облегчает движение, а их эластичность смягчает толчки и сотрясения, испытываемые суставом. Обычно суставная поверхность у одной кости, образующей сустав, выпуклая и называется головкой, у другой - вогнутая и называется впадиной. Благодаря этому соединяющиеся кости плотно прилегают друг к другу.
Суставная сумка натянута между сочленяющимися костями, образуя герметически замкнутую полость сустава. Суставная сумка состоит из двух слоёв. Наружный слой переходит в надкостницу, внутренний выделяет в полость сустава жидкость, которая играет роль смазки, обеспечивая свободное скольжение суставных поверхностей.
Особенности скелета человека, связанные с трудовой деятельностью и прямохождением
Трудовая деятельность
Тело современного человека хорошо приспособлено к трудовой деятельности и прямохождению. Прямохождение является приспособлением к важнейшей черте человеческой жизнедеятельности - труду. Именно он проводит резкую грань между человеком и высшими животными. Труд оказал прямое воздействие на строение и функции руки, которая стала влиять на остальной организм. Первоначальное развитие прямохождения и возникновение трудовой деятельности повлекло за собой дальнейшее изменение всего человеческого организма. Ведущая роль труда способствовала, частичное перенесение хватательной функции с челюстей на руки (в дальнейшем ставшие органами труда), развитием человеческой речи, употреблением искусственно приготовленной пищи (облегчает работу жевательного аппарата). Мозговой отдел черепа развивается параллельно с развитием головного мозга и органов чувств. В связи с этим увеличивается объём черепной коробки (у человека - 1 500 см 3 , у человекообразных обезьян - 400–500 см 3).
Прямохождение
С развитием двуногой походки связана значительная часть признаков присущих для скелета человека:
- опорная стопа с сильно развитым, мощным большим пальцем;
- кисть с очень развитым большим пальцем;
- форма позвоночника с его четырьмя изгибами.
Форма позвоночника выработалась благодаря пружинистого приспособления к ходьбе на двух ногах, что обеспечивает плавность движений туловища, оберегает его от повреждений при резких движениях и прыжках. Туловище в грудном отделе уплощенное, что приводит к сжатости грудной клетки спереди назад. Нижние конечности тоже претерпели изменения в связи с прямохождением - широко расставленные тазобедренные суставы придают устойчивость телу. В ходе эволюции произошло перераспределение тяжести тела: центр тяжести переместился вниз и занял положение на уровне 2–3 крестцового позвонка. У человека очень широк таз, а ноги сильно расставлены, это даёт возможность телу быть устойчивым при передвижении и стоянии.
Кроме позвоночника с изогнутой формой, пяти позвонков в составе крестца, сжатой грудной клетки можно отметить удлинение лопатки и расширенный таз. Всё это повлекло за собой:
- сильное развитие таза в ширину;
- скрепление таза с крестцом;
- мощное развитие и особый способ укрепления мышц и связок в тазобедренной области.
Переход предков человека к прямохождению повлёк за собой развитие пропорций тела человека, отличающих его от обезьян. Так для человека характерны более короткие верхние конечности.
Прямохождение и труд привели к образованию асимметрии тела человека. Правая и левая половины человеческого тела не симметричны по форме и строению. Ярким примером этому является рука человека. Большинство людей являются правшами, а левшей около 2–5%.
Развитие прямохождения, сопровождающее переход наших предков к проживанию на открытой местности, привело к значительным изменениям скелета и всего организма в целом.
Существует и более быстрый прием определения плоскостопия. На следе центр пятки соединяют с центром третьего пальца, если полученный отрезок не пересекает след в самой узкой его части, то плоскостопия нет.
Развитие Опорно-Двигательной Системы
Рост в длину и окостенение скелета идет до 25лет, а в толщину до 35 лет.
Развитие опорно-двигательной системы зависит от:
Полноценного питания: наличия в пище витаминов и минеральных солей;
Двигательной активности человека… на костях в местах прикрепления мышц образуются выступы, бугорки. Это увеличивает поверхность прикосновения сухожилия мышцы с костью, что содействуетпрочности прикрепления, + надкостница обильнее снабжается кровью, кости быстрее растут.
Значение двигательной активности:
Необходимы для его нормального физического и умственного развития.
Недостаток движения - гиподинамия (снижение силы), вредно влияет на здоровье человека. Нарушается работа сердца, легких, снижается устойчивость к болезням, развивается ожирение. Для поддержания двигательной активности человек должен постоянно заниматься физическим трудом, физкультурой, спортом.
Значение тренировки мышц :
При работе мышцы лучше снабжаются кровью. Она приносит клеткам мышц больше питательных веществ и кислорода.
В организме непрерывно идут процессы обмена веществ. Часть всосавшихся в кишечнике веществ идет на построение элементов клеток и тканей, на синтез ферментов. Другая часть распадается и окисляется с освобождением энергии. Эти процессы тесно связаны между собой. Чем сильнее идут процессы распада и окисления, тем интенсивнее создаются новые вещества.
При несоответствии между поступлением питательных веществ и энерготратами избыток всосавшихся веществ идет на образование жира. Он откладывается не только под кожей, но и в соединительной ткани, которая нередко замещает специализированные ткани (мышечную, печеночную и др.).
Рассмотрим, что происходит при интенсивной мышечной работе. Интенсивное биологическое окисление органических веществ приводит к образованию большого количества молекул АТФ, которые участвуют в работе мышц. Мышечная работа происходит за счет распада молекул АТФ с освобождением энергии. После ее окончания обычно значительный запас неизрасходованных молекул АТФ остается в мышечных волокнах. За счет этих молекул идет восстановление утраченных структур, причем их оказывается больше, чем было в начале работы - это тренировочный эффект . Он наступает после интенсивной мышечной работы при условии достаточного отдыха и полноценного питания. Но всему есть свой предел. Если нагрузка слишком интенсивная, а отдых после нее недостаточен, то восстановления разрушенного и синтеза нового не будет.
Следовательно, тренировочный эффект будет проявляться не всегда, слишком малая нагрузка не вызовет такого распада веществ, который смог бы накопить много молекул АТФ и стимулировать синтез новых структур, а слишком напряженная работа может привести к преобладанию распада над синтезом и к дальнейшему истощению организма. Тренировочный эффект дает лишь та нагрузка, при которой синтез белков обгоняет их распад
=>при успешной тренировки: 1.затрачиваемые усилия должны быть достаточными но не чрезмерными; 2. после работы необходим обязательный отдых, позволяющий восстановить утраченное и приобрести новое.
Увеличение мышечной силы происходит при нагрузках, близких к предельным, достаточном питании и полноценном отдыхе.
Занятия физкультурой и физический труд являются основным условием здорового образа жизни. В то же время перегрузки наносят серьезный вред здоровью, что характерно для большого спорта . Особенно вредны Допинги , которые позволяют получать высокие результаты за счет химического вмешательства в физиологические процессы, протекающие в организме.
Допинги могут быть вредны и побочными эффектами как химические вещества, и за счет перегрузок, которые могут намного превышать возможности организма.
Допинг-контроль лишь частично позволяет снижать вред, причиняемый здоровью спортсменов, т.к. ведется интенсивная разработка новых средств допинга, не обнаруживаемых при анализе.
Сейчас медицине известны вещества:
1. Допинги - могут резко поднимать на короткое время нервную и мышечную силу.(Впервые допинг стали давать лошадям, участвующим в скачках. Они действительно показывали большую резвость, но после скачек никогда не восстанавливали свою прежнюю форму, чаще всего их пристреливали.)В спорте применение этих веществ категорически запрещено. Спортсмен, принявший допинг, имеет преимущество перед теми, кто его не принимал, и его результаты могут оказаться лучшими не за счет совершенства техники, мастерства, труда, а за счет приема препарата, к тому же допинг очень вредно действует на организм. За временным повышением работоспособности может последовать полная инвалидность.
2. Препараты, стимулирующие синтез мышечных белков после действия нагрузок, их используют в медицине, например при восстановлении мышечной деятельности после того, как снят гипс, наложенный после перелома кости. В спорте эти вещества находят ограниченное применение.
Цель утренней зарядки лишь в том, чтобы перейти от сна к состоянию бодрствования, усилить кровообращение и дыхание, поднять работоспособность.
Обычно зарядка включает от пяти до десяти упражнений для различных групп мышц. Зарядка начинается с потягивания, что способствует разминке мышц, суставов и связок. Затем выполняются упражнения для плечевого пояса, рук, туловища, тазового пояса и ног. Заканчивается зарядка бегом на месте, ходьбой и дыхательными движениями, нормализующими кровообращение.
В комплекс физических упражнений обычно включаютстатические («ласточка», «позы йогов») и динамические (движения) упражнения .
Статические упражнения развивают силу, выносливость, способность работать при недостатке кислорода, но они не могут развить быстроту, точность и целенаправленность движений. Это достигается динамическими упражнениями => статические и динамические упражнения дополняют друг друга.
Один и тот же комплекс упражнений перестает оказывать влияние на организм человека, если он становится привычным. Поэтому раз в неделю комплекс упражнений обычно обновляют.
Основная задача уроков физической культуры в школе - научить правильным экономным движениям при выполнении ходьбы, бега, прыжков, при катании на лыжах и коньках, работе на спортивных снарядах. Но получить такую нагрузку, которая давала бы тренировочный эффект, на уроках физкультуры удается нечасто. Поэтому необходимы занятия спортом. Большое значение для каждого человека имеет правильный выбор вида спорта. При этом надо исходить из своих анатомо-физиологических предпосылок, способностей, возраста, состояния здоровья.
Развивая мышцы, мы тренируем и нервную систему. Наши движения становятся более точными, быстрыми и экономными. Вспомните, какими неловкими были ваши первые движения на коньках, велосипеде и какими они стали, когда вы научились хорошо кататься.
Физические упражнения развивают грудную клетку, дыхательные мышцы, укрепляют сердце, улучшают работу пищеварительной системы.
Летом полезно плавать. При плавании работают все группы мышц. Плавание - прекрасное средство массажа тела и закаливания организма. Оно делает человека устойчивым к простудным заболеваниям. Зимой непременно ходите на лыжах.
При лыжном пробеге работают мышцы ног, рук, спины, укрепляются кровеносная, дыхательная и нервная системы.
Полезен для тренировки мышц и разнообразный физический труд: работа в саду и огороде, уборка класса и квартиры.
В опорно-двигательном аппарате выделяют две части: пассивную и активную . Пассивная часть представляет собой скелет, образованный костями и их соединениями . Активная часть представлена скелетными мышцами , образованными поперечнополосатой мышечной тканью, диафрагмой , стенками внутренних органов . Опорно-двигательная система (синонимы: опорно-двигательный аппарат, костно-мышечная система, локомоторная система, скелетно-мышечная система) - комплекс структур, образующих каркас, придающий форму организму, дающий ему опору, обеспечивающий защиту внутренних органов и возможность передвижения в пространстве. Опорно-двигательная система человека - функциональная совокупность костей скелета, сухожилий, суставов, осуществляющих посредством нервной регуляции локомоции, поддержание позы и другие двигательные действия, наряду с другими системами органов образует человеческое тело.
Функции двигательного аппарата,опорная - фиксация мышц и внутренних органов; защитная - защита жизненно важных органов (головной мозг и спинной мозг, сердце и др.); двигательная - обеспечение простых движений, двигательных действий (осанка, локомоции, манипуляции) и двигательной деятельности; рессорная - смягчение толчков и сотрясений; участие в обеспечении жизненно важных процессов, такие как минеральный обмен, кровообращение, кроветворение и другие.
Двигательная функция возможна только при условии взаимодействия костей и мышц скелета, потому что мышцы приводят в движение костные рычаги. Большинство костей скелета подвижно с помощью суставов. Одним концом мышца прикрепляется к одной кости, образуя сустав, другим концом - к другой кости. При сокращении мышца приводит кости в движение. Благодаря мышцам противоположного действия кости могут не только совершать те или иные движения, но и фиксироваться относительно друг друга. Кости и мышцы принимают участие в обмене веществ, в частности в обмене кальция и фосфора.
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. По твердости 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.
Компактное вещество находится в тех костях и в тех их частях, которые выполняют функции опоры и движения, например в диафизах трубчатых костей. Губчатое вещество находится также в коротких (губчатых) и плоских костях.
35. Правильная поза в положении сидя. Осанка, нарушение осанки.
Существует несколько простых правил, формирования правильной осанки. Стопы поставьте на пол. Отрегулируйте высоту стула так, чтобы бедра располагались параллельно полу. 3Не сидите более 1-2 часов. Необходимы перерывы, во время которых выполняются упражнения на разминку и растяжку. Голова смотрит прямо, плечи подняты,грудь выставлена вперед, живот втянут, спина опирается на спинку стула
Осанка зависит в первую очередь от формы позвоночника. Так, у новорожденного он имеет форму равномерной дуги. Формирование первого изгиба - шейного лордоза - начинается вскоре после рождения под воздействием мышц, когда малыш поднимает голову. Второй изгиб - грудной кифоз - формируется, когда ребенок начинает стоять и ходить. Процесс формирования осанки дополняется увеличением угла наклона таза и формированием третьего изгиба - поясничного лордоза (чем больше таз наклонен вперед, тем сильнее выражен поясничный лордоз), а начиная с трех-четырех лет - образованием арочной формы костей стопы.
В дошкольном и школьном возрасте осанка у детей еще неустойчива, с возрастом она продолжает формироваться и приобретает индивидуальные особенности. Эти особенности определяются множеством факторов: ростом, массой тела, пропорциями туловища и конечностей, наличием врожденных нарушении опорно-двигательного аппарата, особенностями обмена веществ. . Но больше всего вредят позвоночнику ребенка плохое физическое развитие и невнимательное отношение родителей к формированию правильной осанки.
Дефекты осанки могут быть самыми разными. "сутуловатость" - увеличение грудного изгиба в верхних отделах при сглаживании поясничного изгиба; "круглая спина" - увеличение грудного изгиба на всем протяжении грудного отдела позвоночника; "вогнутая спина" - усиление изгиба в поясничной области; "кругло-вогнутая спина" - увеличение грудного изгиба при увеличении поясничного изгиба; "плоско-вогнутая спина" - уменьшение грудного изгиба при нормальном или несколько увеличенном поясничном изгибе.
Профилактика нарушений осанки и сколиозов: а) сон на жесткой постели в положении лежа на животе или спине; б) правильная и точная коррекция обуви: устранение функционального укорочения конечности, возникшее за счет нарушений осанки; компенсация дефектов стоп (плоскостопие, косолапость); в) организация и строгое соблюдение правильного режима дня (время сна, бодрствования, питания и т.д.); г) постоянная двигательная активность, включающая прогулки, занятия физическими упражнениями, спортом, туризмом, плавание; д) отказ от таких вредных привычек, как стояние на одной ноге, неправильное положение тела во время сидения (за партой, рабочим столом, дома в кресле и т.д.); е) контроль за правильной, равномерной нагрузкой на позвоночник при ношении рюкзаков, сумок, портфелей и др.; ж) плавание.
Сколиоз - это искривление позвоночника во фронтальной плоскости, направленное своей вершиной вправо или влево. Сколиоз может иметь одну дугу искривления, две дуги, когда он напоминает латинскую букву S и три дуги - в верхне-грудном, нижне-грудном и в поясничном отделах позвоночника.. По этиологии сколиозы подразделяются на врожденный, диспластический, который иначе называется идиопатический и неврогенный. Сколиоз - одно из наиболее частых заболеваний опорно-двигательного аппарата, Девушки болеют чаще мужчин. Профилактика Например, два-три раза в день лежать на спине или на животе по пятнадцать минут. Естественно, лежать нужно на твердой поверхности и ровно. Матрас на кровати ребенка должен быть ортопедическим, средней жесткости. Мягкий матрасик - первый шаг к болезням спины. Еще очень полезно висеть на турнике.
Профилактика плоскостопия.
Плоскостопие является одной из наиболее часто наблюдаемых у детей и взрослых деформаций стоп, которая выражается в уменьшении высоты ее сводов. Различают продольное и поперечное плоскостопие. Последнее встречается редко – обычно у женщин в с при ношении обуви на высоком каблуке.
Профилактика плоскостопия начинается с выработки правильной походки: нагрузка на пятку, носки направлены вперед. Для укрепления мышц, участвующие в образовании сводов ступни, следует: ходить босиком по неровной, но мягкой поверхности, периодически поджимая пальцы ног, ходить на носках, на пятках, на внутренней и внешней сторонах стопы.
Существуют специальные устройства для массажа ступней ног (акупрессура). Большое значение имеет хорошая обувь с профилактическими вкладышами – супинаторами
36.. Гигиенические требования к оборудованию детских учреждений Основные размеры различного оборудования, инвентаря и инструментария должны отвечать росту и возрасту детей и подростков. Оборудование и инструментарий, изготовленные в соответствии с этим гигиеническим требованием, обеспечивают соблюдение правильного положения тела и исключают излишнее напряжение организма во время различных занятий. К числу гигиенических относятся требования портативности оборудования, доступности и легкости поддержания его в чистоте. Каркас столов, стульев, складных табуретов и парт может изготовляться из дерева, металла или пластмассы. Для крышек столов и парт, сидений и спинок стульев используют только материалы с малой теплопроводностью, обладающие высокой прочностью. Покрытие мебели должно быть водостойким, хорошо поддаваться очистке, выдерживать частое мытье горячей водой с мылом, содой и обработку дезинфицирующими средствами. Столы и стулья для пред дошкольных и дошкольных учреждений установлены 6 номеров соответственно для 6 ростовых групп детей. Стол и стул подбирают детям на основании измерения их роста. Помимо фабричной маркировки мебели - указания номера и группы роста детей, для которых она предназначается, детское учреждение производит дополнительную маркировку. Эта маркировка заключается в том, что на стулья и столы соответственного номера наклеивают одинаковый рисунок. По этому рисунку каждый ребенок находит требуемый по его росту стул и стол. Мебель (столы и стулья) должна быть легкой и в то же время устойчивой. Углы и грани округляют, винты и шурупы заделывают заподлицо. Все поверхности зачищают, чтобы не было отколов и отщепов. Шкафы для хранения игрушек, строительного материала и пособий по своим размерам также должны соответствовать росту детей. Шкафы для игрушек имеют высоту 135 см для младшей группы, 145 см для средней и старшей групп при ширине 100 см и глубине полок в 40 см. Размеры шкафа для хранения строительного материала несколько иные: высота 110 см, ширина 175 см, глубина 35 см..
Все органы движения, обеспечивающие перемещение тела в пространстве, объединены в единую систему. К ней относятся кости, суставы, мышцы и связки. Опорно-двигательный аппарат человека выполняет определенные функции, обусловленные особенностями формирования и строения органов движения.
Значение опорно-двигательной системы
Скелет человека выполняет несколько жизненно важных функций:
- опорную;
- защитную;
- обеспечивает движение;
- принимает участие в и кроветворении.
Нарушение опорно-двигательного аппарата вызывает патологические процессы в работе многих систем организма. Мышцы, прикрепленные к костям, осуществляют их перемещение относительно друг друга, благодаря чему и обеспечивается передвижение тела в пространстве. Мышечный аппарат имеет свою функциональную особенность:
- окружает полости организма человека, защищая их от механических повреждений;
- выполняют опорную функцию, поддерживая тело в определенном положении.
В процессе развития опорно-двигательного аппарата человека происходит стимуляция развития ЦНС. Развитие мышц и нервных клеток - зависимые друг от друга процессы. Зная, какие функции опорно-двигательного аппарата необходимы для нормального функционирования организма, можно сделать вывод, что скелет является жизненно необходимой структурой тела.
В период эмбриогенеза, когда на организм практически не воздействуют никакие раздражители, движения плода вызывают раздражение мышечных рецепторов. От них импульсы идут к ЦНС, стимулируя развитие нейронов. В то же время развивающаяся нервная система стимулирует рост и развитие мышечного аппарата.
Анатомия скелета
Скелет - совокупность костей, выполняющих опорную, двигательную и защитную функции. Опорно-двигательный аппарат человека насчитывает около 200 костей (в зависимости от возраста), из которых непарные всего 33-34 кости. Различают осевой (грудная клетка, череп, позвоночник) и добавочный (свободные конечности) скелеты.
Кости образованы относящейся к разновидности соединительной ткани. В ее состав входят клетки и плотное межклеточное вещество, в котором содержится множество минеральных компонентов и коллаген, обеспечивающий упругость.
Скелет является вместилищем для жизненно важных органов человека: в черепе расположен головной мозг, в позвоночном канале - спинной мозг, грудная клетка обеспечивает защиту пищевода, легких, сердца, основных артериальных и венозных стволов, а таз защищает от повреждений органы мочеполовой системы. Нарушение опорно-двигательного аппарата может вызвать повреждения внутренних органов, иногда несовместимые с жизнью.
Строение костей
В костях выделяют губчатое и компактное вещество. Их соотношение изменяется в зависимости от расположения и функций определенной части опорно-двигательного аппарата.
Компактное вещество локализуется в диафизе которые обеспечивают опорную и локомоторную функции. Губчатое вещество размещается в плоских и коротких костях. Вся поверхность кости (за исключение суставной) покрыта периостом (надкостницей).
Формирование костей
В онтогенезе формирование системы опорно-двигательного аппарата проходит несколько этапов - перепончатый, хрящевой и костный. Со второй недели после зачатия в мезенхиме перепончатого скелета происходит формирование хрящевых зачатков. Уже к 8-й неделе хрящевая ткань постепенно заменяется костной.
Замещение хрящевой ткани костной может проходить несколькими способами:
- перихондриальное окостенение - образование костной ткани по периметру хряща;
- периостальное окостенение - продуцирование молодых остеоцитов сформировавшейся надкостницей;
- энхондральное окостенение - образование костной ткани внутри хряща.
Процесс формирования костной ткани заключается в прорастании сосудов и соединительной ткани из надкостницы внутрь хряща (в этих местах происходит разрушение хряща). Из части остеогенных клеток впоследствии развивается губчатое вещество кости.
В период внутриутробного развития плода происходит окостенение диафизов трубчатых костей (точки окостенения называются первичными), затем после рождения происходит окостенение эпифизов трубчатых костей (вторичные точки окостенения). До возраста 16-24 лет между эпифизами и диафизами сохраняется хрящевая эпифизарная пластинка.
Благодаря ее наличию удлиняются органы опорно-двигательного аппарата. После того как заменяется костной и происходит сращение диафизов и эпифизов трубчатых костей, рост человека прекращается.
Строение позвоночного столба
Позвоночный столб представляет собой последовательно накладывающиеся позвонки, которые соединены межпозвоночными дисками, суставами и связками, которыми основана опорно-двигательная система. Функции позвоночника заключаются не только в опоре, но и в защите, препятствуя механическим повреждениям внутренних органов и спинного мозга, проходящего в позвоночном канале.
Различают пять отделов позвоночника - копчиковый, крестцовый, поясничный, грудной и шейный. Каждый отдел имеет определенную степень подвижности, полностью неподвижным является только крестцовый отдел позвоночника.
Движение позвоночника или его отделов обеспечивается при помощи скелетных мышц. Правильное развитие опорно-двигательного аппарата в неонатальном периоде обеспечивает необходимую опору для внутренних органов и систем и их защиту.
Строение грудной клетки
Грудная клетка - костно-хрящевое образование, состоящее из грудины, ребер и 12 грудных позвонков. По форме грудная клетка напоминает неправильный усеченный конус. Грудная клетка имеет 4 стенки:
- переднюю - образована грудиной и хрящами ребер;
- заднюю - образована позвонками грудного отдела позвоночника и задними концами ребер;
- 2 боковые - образованы непосредственно ребрами.
Кроме этого выделяют два отверстия грудной клетки - верхнюю и нижнюю апертуры. Через верхнее отверстие проходят органы дыхательной и пищеварительной системы (пищевод, трахея, нервы и сосуды). Нижняя апертура закрыта диафрагмой, в которой есть отверстия для прохождения крупных артериальных и венозных стволов (аорты, нижней полой вены) и пищевода.
Строение черепа
Череп является одной из основных структур который образует опорно-двигательная система. Функции черепа - защита головного мозга, органов чувств и опора для начальных отделов дыхательной и пищеварительной систем. Он состоит из парных и непарных костей и подразделяется на мозговой и лицевой отделы.
Лицевой отдел черепа состоит:
- из верхнечелюстной и нижнечелюстной костей;
- двух носовых костей;
В состав мозгового отдела черепа входят:
- парная височная кость;
- парная клиновидная кость;
- парная ;
- затылочная кость.
Мозговой отдел выполняет защитную функцию для головного мозга и является его вместилищем. Лицевой отдел обеспечивает опору для начального отдела дыхательной и пищеварительной системы и органов чувств.
Опорно-двигательная система: функции и строение конечностей
В процессе эволюции скелет конечностей приобрел обширную подвижность благодаря суставному сочленению костей (особенно это касается лучевого и запястного суставов). Выделяют грудной и тазовый пояса.
Верхний пояс (грудной) включает в себя лопатку и две кости ключицы, а нижний (тазовый) образуется парной тазовой костью. В свободной части верхней конечности выделяют следующие отделы:
- проксимальный - представлен плечевой костью;
- средний - представлен локтевой и лучевой костями;
- дистальный - включает в себя кости запястья, пястные кости и кости пальцев.
Свободная часть нижней конечности состоит из следующих отделов:
- проксимальный - представлен бедренной костью;
- средний - включает в себя большеберцовую и малоберцовую кости;
- дистальный - кости предплюсны, плюсневые кости и кости пальцев.
Скелет конечностей обеспечивает возможность широкого спектра действий и необходим для нормальной трудовой деятельности, которую обеспечивает опорно-двигательная система. Функции скелета свободных конечностей сложно переоценить, так как с их помощью человек выполняет практически все действия.
Строение мышечной системы
Скелетные мышцы крепятся к костям и при сокращении обеспечивают передвижение тела или его отдельных частей в пространстве. В основе скелетных мышц лежат поперечнополосатые мышечные волокна. Кроме опорной и двигательной функций мышцы обеспечивают функцию дыхания, глотания, жевания, принимают участие в мимике, выработке тепла и артикуляции речи.
Основными свойствами скелетных мышц являются:
- возбудимость - деятельность мышечных волокон осуществляется под влиянием нервных импульсов;
- проводимость - от нервных окончаний до ЦНС происходит быстрое проведение импульса;
- сократимость - в результате движения нервного импульса осуществляется сократимость скелетной мышцы.
Мышца состоит из сухожильных концов (сухожилий, прикрепляющих мышцу к кости) и брюшка (состоящего из поперечнополосатых мышечных волокон). Скоординированная работа опорно-двигательного аппарата осуществляется правильным функционированием мышц и необходимой для этого нервной регуляцией мышечных волокон.
Опорно-двигательную систему, нередко называют костно-мышечной, поскольку скелет и мышцы функционируют вместе. Они определяют форму тела, обеспечивают опорную, защитную и двигательную функции.
— самая активная часть опорно-двигательного аппарата, они крепятся к скелету и заведуют всеми движениями человека, потому что они умеют сокращаться.
Кости выполняют роль пассивных рычагов.
Большинство костей скелета соединено подвижно с помощью суставов. Мышца прикрепляется одним концом к одной кости, образующей сустав, другим концом – к другой кости. При сокращении мышца приводит кости в движение. Благодаря мышцам противоположного действия, кости могут не только совершать те или иные движения, но и фиксироваться относительно друг друга.
Кости и мышцы принимают участие в обмене веществ, в частности в обмене фосфора и кальция.
ФУНКЦИИ
Опорная функция проявляется в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться.
Защитную функцию выполняют кости скелета, которые защищают органы от травм. Так, спинной и головной мозг находятся в костном «футляре»: головной мозг защищён черепом, спинной – позвоночником.
Грудная клетка закрывает сердце и лёгкие, дыхательные пути, пищевод и крупные кровеносные сосуды. Органы брюшной полости сзади защищены позвоночником, снизу – тазовыми костями, спереди — мышцами брюшного пресса.
Двигательная функция возможна только при условии взаимодействия мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в движение костные рычаги.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТЕЙ
Химический состав кости человека состоит из:
- Органические вещества
- Минеральные вещества
Гибкость кости зависит от наличия органических веществ, твёрдость – от неорганических.
Наиболее прочные кости у человека в его зрелом возрасте (от 20 до 40 лет).
У детей в костях относительно велика доля органических веществ. Поэтому детские кости редко ломаются. У пожилых людей в костях увеличивается доля минеральных веществ. Поэтому их кости становятся более ломкими.
ТИПЫ КОСТЕЙ
По типу строения различают:
- Трубчатые
- Губчатые
- Плоские кости
Трубчатые кости: служат длинными прочными рычагами, за счёт которых человек может передвигаться в пространстве или поднимать тяжести. К трубчатым костям относятся кости плеча, предплечья, бедра и голени. Рост трубчатых костей завершается к 20-25 годам.
Губчатые кости: в основном несут опорную функцию. К губчатым костям относятся кости тел позвонков, грудины, мелкие кости кисти и стопы.
Плоские кости: выполняют в основном защитную функцию. К плоским костям относятся кости, образующие свод черепа.
МЫШЦЫ
Скелетные мышцы, способны действовать только по сигналам, приходящим из центральной нервной системы.
Энергия, необходимая для сокращения, выделяется при распаде и окислении органических веществ самого мышечного волокна. При этом образуются богатые энергией соединения, способные восстанавливать мышечные волокна во время отдыха.
При работе, близкой к предельной, полноценном питании и достаточном отдыхе, образование новых веществ и структур в мышечных волокнах, обгоняет распад.
За счёт этого происходит тренировочный эффект: мышца становится более мощной и более трудоспособной. Малая подвижность человека — гиподинамия — приводит к ослаблению мышц и всего организма в целом.
ЗАБОЛЕВАНИЯ КОСТНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА
Гиподинамия — не единственная причина, вызывающая нарушения в скелете. Неправильное питание, недостаток витамина D, заболевания паращитовидных желез — вот далеко не полный перечень причин, нарушающих функцию скелета, особенно у детей. Так, при недостатке в пище витамина D у ребёнка развивается рахит.
При этом уменьшается поступление в организм кальция и фосфора, вследствие чего кости ног под действием тяжести тела искривляются. За счёт неправильного окостенения образуются утолщения на рёбрах, головках пальцевых костей, нарушается нормальный рост черепа.
При рахите страдает не только скелет, но и мышцы, эндокринная и нервная системы. Ребёнок становится раздражительным, плаксивым, пугливым. Витамин D может образовываться в организме под влиянием ультрафиолетовых лучей, поэтому солнечные ванны и искусственное облучение кварцевой лампой предупреждают развитие рахита.
Причиной заболевания суставов могут стать очаги гнойной инфекции при поражении миндалин, среднего уха, зубов и т. д. Грипп, ангина, сильное переохлаждение могут предшествовать заболеванию одного или нескольких суставов. Они припухают, болят, движения в них затрудняются. В суставах нарушается нормальный рост костной и хрящевой ткани, в особо тяжелых случаях сустав теряет подвижность. Вот почему важно следить за состоянием зубов, горла и носоглотки.
Повредить суставы можно и чрезмерной тренировкой. При длительном катании на лыжах, беге, прыжках происходит истончение суставного хряща, иногда страдают коленные мениски. В коленном суставе между бедренной и большой берцовой костями находятся хрящевые прокладки — мениски.
Каждый коленный сустав имеет два мениска — левый и правый. Внутри хрящевого мениска находится жидкость (). Она амортизирует резкие толчки, которые тело испытывает при движениях. Нарушение целостности менисков вызывает резкую боль и сильную хромоту.
НАША ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЛЮБИТ:
НАША ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА НЕ ЛЮБИТ:
- Сидячий и малоподвижный образ жизни, который приводит к атрофии мышц.
- Скудное питание , из-за чего возникает нехватка микро- и макро-элементов, в частности кальция и кремния.
- Лишний вес. Лишний вес оказывает чрезмерную нагрузку на суставы, в результате чего они очень быстро изнашиваются.
- Травмы. Травмы способствуют длительному и вынужденному ограничению движений. В результате которых начинают страдать не только мышцы и суставы, но и правильная выработка суставной жидкости, или, как её ещё называют — синовиальная жидкость.
