Особенности строения опорно-двигательного аппарата

Особенности строения опорно-двигательного  аппарата 

   Организм  человека в первую очередь состоит  из скелета, но одни только кости не могут участвовать в движении опорно-двигательной системы, им на помощь приходят суставы, связки, мышцы с  сухожилиями, все они помогают не только в движение, а ещё и в опорной функции организма.

   Опорно-двигательный  аппарат  составляют  кости  скелета  с  суставами, связки и мышцы с  сухожилиями,  которые  наряду  с  движениями  обеспечивают опорную функцию организма. Кости и суставы участвуют  в  движении  пассивно, подчиняясь действию мышц, но играют ведущую  роль  в  осуществлении  опорной функции. Определённая форма и строение костей придают им большую  прочность, запас которой на сжатие, расжатие, сгибание значительно превышает  нагрузки, возможные при повседневной работе опорно-двигательного  аппарата.  Например, большеберцовая кость человека при сжатии выдерживает нагрузку  более  тонны, а  по  прочности  растяжения  почти  не  уступает  чугуну.  Большим  запасом прочности обладают также связки и хрящи.

   Скелет

   Скелет  состоит из  соединённых  между  собой  костей.  Он  обеспечивает нашему телу опору и сохранение формы, а также защищает внутренние органы.  У взрослого человека скелет состоит  примерно  из  200  костей.  Каждая  кость имеет определённую форму,  величину  и  занимает  определённое  положение  в скелете. Часть  костей  соединена  между  собой  подвижными  суставами.  Они приводятся в движение прикреплёнными к ним мышцами.

     Позвоночник. Оригинальной  конструкцией, составляющей  основную  опору скелета, является позвоночник. Если бы  он  состоял  из  сплошного  костного стержня,  то  наши  движения  были  бы  скованными,  лишёнными  гибкости   и доставляли бы столь же неприятные ощущения, как езда в телеге без рессор  по булыжной мостовой.

   Упругость сотен связок, хрящевых прослоек и  изгибов делает  позвоночник прочной и гибкой опорой.  Благодаря  такому  строению  позвоночника  человек может   нагибаться,   прыгать,   кувыркаться,    бегать.    Очень    сильные межпозвонковые связки допускают  самые  сложные  движения  и  вместе  с  тем создают надёжную защиту  спинному  мозгу.  Он  не  подвергается  какому-либо механическому   растяжению,   давлению   при   самых   невероятных   изгибах позвоночника.

   Изгибы  позвоночного  столба  соответствуют  влиянию  нагрузки  на  ось скелета.  Поэтому  нижняя,  более  массивная  часть  становится  опорой  при передвижении;  верхняя,   при   свободном   движении,   помогает   сохранять равновесие. Позвоночный столб можно было бы называть позвоночной пружиной.

   Волнообразные   изгибы   позвоночника   обеспечивают   его   упругость. Появляются они с  развитием  двигательных  способностей  ребёнка,  когда  он начинает держать голову, стоять, ходить.

   Грудная  клетка.  Грудная клетка   образована   грудными   позвонками, двенадцатью парами рёбер и  плоской  грудной  костью,  или  грудиной.  Рёбра представляют собой плоские изогнутые дугою кости. Их задние  концы  подвижно соединены с грудными позвонками, а передние концы десяти верхних  рёбер  при помощи  гибких  хрящей  соединяются  с  грудной  костью.  Это   обеспечивает подвижность грудной  клетки  при  дыхании.  Две  нижние  пары  рёбер  короче остальных и оканчиваются свободно. Грудная клетка защищает сердце и  лёгкие, а также печень и желудок.

   Интересно заметить, что окостенение грудной  клетки  происходит  позднее других костей. К двадцати годам заканчивается окостенение рёбер, и только  к тридцати годам  происходит  полное  слияние  частей  грудины,  состоящей  из рукоятки, тела грудины и мечевидного отростка.

   Форма грудной клетки  с  возрастом  изменяется.  У  новорожденного  она имеет, как правило,  форму  конуса  с  основанием,  обращённым  вниз.  Потом окружность грудной клетки в  первые  три  года  увеличивается  быстрее,  чем длина туловища. Постепенно  грудная  клетка  из  конусообразной  приобретает характерную для человека округлую форму. Поперечник её больше, чем длина.

   Развитие  грудной клетки зависит  от  образа  жизни  человека.  Сравните спортсмена, пловца, атлета  с  человеком,  не  занимающимся  спортом.  Легко понять, что развитие грудной клетки,  её  подвижность  зависят  от  развития мышц. Поэтому у подростков двенадцати-пятнадцати лет, занимающихся  спортом, окружность грудной клетки  на  семь-восемь  сантиметров  больше,  чем  у  их сверстников, не занимающихся спортом. Неправильная посадка учащихся за  партой,  сдавливание  грудной  клетки могут привести к  её  деформации,  что  нарушает  развитие  сердца,  крупных сосудов и лёгких.

   Конечности. Благодаря тому,  что  конечности  прикреплены к надёжной опоре, они обладают подвижностью во всех направлениях, способны  выдерживать большие физические нагрузки.

   Лёгкие  кости - ключицы и лопатки,  лежащие  на  верхней  части  грудной клетки, охватывают её, точно пояс.  Это  опора рук.  Выступы и гребни  на ключице и лопатке являются местом прикрепления мышц. Чем  больше  сила  этих мышц, тем больше развиты костные отростки и неровности. У  атлета,  грузчика продольный гребень лопатки более развит,  чем  у  часовщика  или  счетовода.

   Ключица – перекидной мост между костями  туловища и рук.  Лопатка  и  ключица создают надёжную рессорную опору руки. По положению лопаток и ключиц можно судить  о  положении  рук.  Анатомы помогли  восстановить  отломанные   руки   древнегреческой   статуи   Венеры Милосской, определив их положение по силуэтам лопаток и ключиц.

   Кости таза толстые, широкие и почти  полностью сросшиеся. У человека таз оправдывает своё название – он, как  чаша,  поддерживает  внутренние  органы снизу. Это одна из типичных черт  человеческого  скелета.  Массивность  таза пропорциональна  массивности  костей  ног,  несущих  основную  нагрузку  при передвижении человека, поэтому  скелет  таза  человека  выдерживает  большую нагрузку.

   Нога  и рука. При вертикальной позе руки человека  не  несут постоянной нагрузки как опоры, приобретают лёгкость и  разнообразие  действия,  свободу движения. Рука может совершать сотни тысяч различных двигательных  операций. Ноги же несут всю тяжесть тела.  Они  массивны,  имеют  чрезвычайно  прочные кости и связки. Головка плеча не имеет ограничения в широких  круговых  движениях  рук, например при метании копья. Головка же бедра глубоко  вдаётся  в  углубление таза, что ограничивает  движения.  Связки  этого  сустава  самые  прочные  и удерживают на бёдрах тяжесть туловища.

   Упражнением и тренировкой достигается  большая  свобода  движений  ног, несмотря на их массивность. Убедительным примером этого может быть  балетное искусство, занятия гимнастикой, восточные единоборства.

   Трубчатые кости рук и ног имеют огромный  запас  прочности.  Интересно, что расположение ажурных перекладин Эйфелевой башни  соответствует  строению губчатого вещества головок трубчатых костей, словно Ж. Эйфель  конструировал кости.  Инженер  пользовался   теми   же   законами   конструкции,   которые обуславливают строение кости, придавая  ей  лёгкость  и  прочность.  В  этом причина сходства металлической конструкции и живой костной структуры.

   Локтевой  сустав обеспечивает сложные и многообразные  движения  руки  в трудовой  жизни  человека.  Только  ему  свойственна   способность   вращать предплечье вокруг своей  оси,  с  характерным  движением  раскручивания  или закручивания.

   Коленный  сустав направляет голень при ходьбе, беге,  прыжках.  Коленные связки  у  человека   обуславливают   прочность   опоры   при   распрямлении конечности.

   Кисть начинается группой косточек запястья.  Эти  кости  не  испытывают сильного  давления,  выполняют  сходную   функцию,   поэтому   они   мелкие, однообразные, трудноразличимые.  Интересно  упомянуть,  что  великий  анатом Андрей  Везалий  мог  с  завязанными  глазами  определить  каждую  запястную косточку и сказать, к левой или правой руке она относится.

   Кости пясти умеренно подвижны, расположены  они в виде  веера  и  служат опорой пальцев. Фаланг пальцев - 14.  Все  пальцы  имеют  по  три  косточки, кроме большого - у него две косточки.  У  человека  очень  подвижен  большой палец.  Он  может  становиться  под  прямым  углом  по  отношению  ко   всем остальным. Его пястная кость способна противопоставляться  остальным  костям руки.

   Развитие  большого пальца связано с трудовыми  движениями кисти.  Индейцы называют большой палец «матерью»,  яванцы  -«старшим  братом».  В  древности пленникам отрубали большой палец, чтобы унизить их человеческое  достоинство и сделать негодными для участия в сражениях.

   Кисть совершает самые тончайшие движения. При любом  рабочем  положении руки кисть сохраняет полную свободу движения.

   Стопа в связи с ходьбой стала  массивнее. Кости предплюсны очень  большие и крепкие в сравнении с костями запястья.  Наиболее  крупные из  них – таранная и пяточная кости. Они  выдерживают  значительную  тяжесть  тела.  У новорожденных движения стопы и её большого пальца сходны с  их  движением  у обезьян. Усиление опорной роли стопы при ходьбе привело  к  формированию  её свода. При ходьбе, стоянии легко можно ощутить, как всё  пространство  между этими точками «висит в воздухе».

   Свод, как  известно  в  механике,  выдерживает  большое  давление,  чем площадка. Свод стопы обеспечивает упругость походки, устраняет  давление  на нервы и сосуды. Его образование в истории происхождения человека  связано  с прямохождением   и    является    отличительной    особенностью    человека, приобретённой в процессе его исторического развития.

   Два вида мышечной ткани

   Гладкие мышцы. Когда мы говорили о мышцах, то обычно представляли  себе скелетные мышцы. Но, кроме них, в нашем  организме  в  соединительной  ткани находятся гладкие мышцы в виде одиночных  клеток,  в  отдельных  местах  они собраны в пучки.

   Много гладких мышц в коже, они расположены  у основания волосяной сумки. Сокращаясь, эти мышцы поднимают волосы и выдавливают жир из сальной железы.

   В глазу вокруг зрачка расположены  гладкие кольцевые и радиальные мышцы. Они всё время, незаметно для нас, работают: при  ярком  освещении  кольцевые мышцы сужают зрачок, а в  темноте  сокращаются  радиальные  мышцы  и  зрачок расширяется.

   В  стенках  всех  трубчатых  органов  –  дыхательных  путей,   сосудов, пищеварительного тракта,  мочеиспускательного  канала  и  др.  –  есть  слой гладкой  мускулатуры.  Под  влиянием  нервных  импульсов  она   сокращается. Например,  сокращение  её  в  дыхательном  горле   задерживает   поступление воздуха, содержащего вредные примеси – пыль, газы. Благодаря сокращению и расслаблению гладких клеток  стенок  кровеносных сосудов  их  просвет  то  сужается,   то   расширяется,   что   способствует распределению  крови  в  организме.  Гладкие  мышцы  пищевода,   сокращаясь, проталкивают комок пищи или глоток воды в желудок.

   Сложные сплетения  гладких  мышечных  клеток  образуются  в  органах  с широкой полостью – в желудке, мочевом пузыре, матке. Сокращение этих  клеток вызывает сдавливание и сужение  просвета  органа.  Сила  каждого  сокращения клеток ничтожна, поскольку они очень малы. Однако сложение сил целых  пучков может создать сокращение огромной силы. Мощные сокращения  создают  ощущение сильной боли.

   Мышцы   скелета.   Скелетные   мышцы   осуществляют   как   статическую деятельность, фиксируя тело в определённом положении,  так  и  динамическую, обеспечивая  перемещение  тела  в  пространстве  и  отдельных   его   частей относительно   друг   друга.   Оба   вида   мышечной   деятельности    тесно взаимодействуют, дополняя друг друга: статическая деятельность  обеспечивает естественный  фон  для  динамической.   Как   правило,   положение   сустава изменяется  с  помощью  нескольких  мышц  разнонаправленного,  в  том  числе противоположного   действия.   Сложные    движения    сустава    выполняются согласованным,   одновременным   или   последовательным   сокращением   мышц ненаправленного действия. Согласованность (координация) особенно  необходима для выполнения двигательных актов, в  которых  участвуют  многие  суставы  (например – бег на лыжах, плавание ).

   Скелетные   мышцы   представляют   собой   не   только   исполнительный двигательный аппарат, но и своеобразные органы чувств. В мышечном волокне  и сухожилиях  имеются  нервные  окончания  -  рецепторы,   которые    посылают импульсы  к  клеткам  различных  уровней  центральной  нервной  системы.   В результате создаётся  замкнутый  цикл:  импульсы  от  различных  образований центральной  нервной  системы,  идущие  по  двигательным  нервам,   вызывают сокращение  мышц,  а  импульсы,  посылаемые  рецепторами  мышц,  информируют центральную нервную систему о каждом элементе системы.  Циклическая  система связей обеспечивает точность движениям и  их  координацию.  Хотя  управление движением скелетных мышц  осуществляется  различными  разделами  центральной нервной системы, ведущая роль  в  обеспечении  взаимодействия  и  постановке цели двигательной  реакции  принадлежит  коре  больших  полушарии  головного мозга.  В  коре  больших  полушарии  двигательная  и   чувствительная   зоны представительств образуют единую систему, при этом  каждой  мышечной  группе соответствует определённый участок этих зон. Подобная взаимосвязь  позволяет выполнять движения, относя их действующими на организм факторами  окружающей среды.  Схематически  управление   произвольными   движениями   может   быть представлено  следующим  образом.  Задачи  и  цель  двигательного   действия формируется мышлением,  что  определяет  направленность  внимания  и  усилий человека. Мышление и эмоции аккумулируют и направляют эти усилия.  Механизмы высшей нервной деятельности  формируют  взаимодействие  психофизиологических механизмов  управления  движениями   на   различных   уровнях.   На   основе взаимодействия опорно-двигательного аппарата обеспечиваются развёртывание  и коррекция   двигательной   активности.   Большую   роль   в    осуществлении двигательной  реакции  осуществляют  анализаторы.  Двигательный   анализатор обеспечивает  динамику  и  взаимосвязь  мышечных  сокращений,  участвует   в пространственной и  временной  организации  двигательного  акта.  Анализатор равновесия, или вестибулярный  анализатор,  взаимодействует  с  двигательным анализатором при изменении положения тела в  пространстве.  Зрение  и  слух, активно  воспринимая   информацию   из   окружающей   среды,   участвует   в пространственной ориентации и коррекции двигательных реакций.