Двигательный аппарат

Содержание

Введение………………………………………………………..………………….3

1. Двигательный аппарат: определение, свойства и функции………….….4
2. Двигательная единица……………………………………………….…….7
3. Механизм организации движения…………………………………...……9

Заключение……………………………………………………………………….11

Список  литературы………………………………………………………………12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Движения  человека в значительной мере зависят  от того, каково строение его тела и  каковы его свойства. Чрезвычайная сложность строения и многообразие свойств тела человека, с одной  стороны, делают очень сложными сами движения и управление ими. Но, с другой стороны, они обусловливают необычайное богатство, разнообразие движений, до сих пор недоступное в целом ни одной самой совершенной машине.

Одна  из функций человеческого организма - изменение положения частей тела, передвижение в пространстве. движения происходят при участии костей, выполняющих функции рычагов, и скелетных мышц, которые вместе с костями и их соединениями образуют опорно-двигательный аппарат. Кости и соединения костей составляют пассивную часть опорно - двигательного аппарата, а мышцы, выполняющие функции сокращаться и изменять положение костей - активную часть.

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.

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. 

1. Двигательный  аппарат: определение, свойства и функции.

Двигательный  аппарат человека — это самодвижущийся механизм, состоящий из 600 мышц, 200 костей, нескольких сотен сухожилий. Составными частями опорно-двигательной системы являются кости, сухожилия, мышцы, апоневрозы, суставы и другие органы, биомеханика которых обеспечивает эффективность движений человека.

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.

Скелет  представляет собой совокупность костей, образующих в теле человека твердый  остов, обеспечивающий выполнение ряда важнейших функций. В учебных  целях специально обработанные, обезжиренные, высушенные (мацерированные) кости соединены друг с другом искусственно и являются учебным пособием. Такой «сухой скелет» имеет массу 5-6 кг, что составляет 8-10% от массы всего тела. Кости живого человека значительно тяжелее; их общая масса равна 1/5-1/7 массы тела человека. Скелет и образующие его кости, имеющие сложное строение и химический состав, обладают большой прочностью. Они выполняют в организме функции опоры, передвижения, защиты, являются депо солей кальция, фосфора и др.  
Опорная функция скелета состоит в том, что кости поддерживают прикрепляющиеся к ним мягкие ткани (мышцы, фасции и другие органы) , участвуют в образовании стенок полостей, в которых помещаются (силы тяжести) , не могло бы занимать определенное положение внутренние органы. Без скелета тело человека, на которое действуют силы притяжения в пространстве. К костям прикрепляются фасции, связки и т.п., являющиеся элементами мягкого остова, или мягкого скелета, который также принимает участие в удержании органов возле костей, образующих твердый скелет (остов). 
Кости скелета выполняют функции длинных и коротких рычагов, приводимых в движение мышцами. В результате части тела обладают способностью к передвижению. Скелет образует вместилища для жизненно важных органов, защищает их от внешних воздействий. Так, в полости черепа находится головной мозг, в позвоночном канале - спинной мозг; грудная клетка защищает сердце, легкие, крупные сосуды; костный таз - органы половой и мочевой систем и т. д.  
Кости содержат значительное количество солей кальция фосфора, магния и других элементов, которые участвуют в минеральном обмене. В состав скелета входит более 200 костей, из ник 33 - 34 непарные, остальные парные; 29 костей образуют череп, 26 - позвоночный столб,25 костей составляют ребра и грудину, 64 кости образуют скелет верхних конечностей и 62 - скелет нижних конечностей. Позвоночный столб, череп и грудную клетку относят к осевому скелету, кости вероник и нижних конечностей называют добавочным скелетом.

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 соединено 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.

Механические свойства костей определяются их разнообразными функциями; кроме двигательной, они выполняют защитную и опорную функции. Так кости черепа и грудной клетки защищают внутренние органы, а кости позвоночника и конечностей выполняют опорную функцию.

Выделяют 4 вида механического воздействия на кость: растяжение, сжатие, изгиб и кручение.

Установлено, что прочность кости на растяжение почти равна прочности чугуна. При сжатии прочность костей еще  выше. Самая массивная кость - большеберцовая (основная кость бедра) выдерживает силу сжатия в 16-18 кН.

Менее прочны кости на изгиб и кручение. Однако регулярные тренировки приводят к гипертрофии костей. Так, у штангистов утолщаются кости ног и позвоночника, у теннисистов - кости предплечья и т.п.

Механические  свойства суставов зависят от их строения. Суставная поверхность смачивается синовиальной жидкостью, которую хранит суставная сумка. Синовиальная жидкость обеспечивает уменьшение трения в суставе примерно в 20 раз. При этом при снижении нагрузки на сустав жидкость поглощается губчатыми образованиями сустава, а при увеличении нагрузки она выжимается для смачивания поверхности сустава и уменьшения коэффициента трения.

Прочность суставов, как и прочность костей, небеспредельна. Так, давление в суставном  хряще не должно превышать 350 Н/см2. При более высоком давлении прекращается смазка суставного хряща и увеличивается опасность его механического стирания. 

2. Двигательная  единица.

Отросток  двигательного нерва, находящегося в спинном мозге (двигательная клетка переднего рога), достигает мышечного  волокна. Нервная клетка иннервирует  своими отростками большое количество мышечных волокон. Нервная клетка и  связанные с ней мышечные волокна называются двигательной единицей.

Состав  мышц может очень различаться  по количеству двигательных единиц, а  двигательные единицы в свою очередь  могут состоять из самого различного количества мышечных волокон. Все мышечные волокна одной двигательной единицы относятся к одному и тому же типу волокон (FT- или ST-волокна).

Мышцы, в функцию которых входит выполнение очень тонких и точных движений (например, мышцы глаз или пальцев руки, обладают обычно большим количеством двигательных единиц (от 1500 до 3000); в их состав входит небольшое количество мышечных волокон (от 8 до 50).

Мышцы, выполняющие относительно грубые движения (например, большие мышцы конечностей), обладают, как правило, значительно  меньшим количеством двигательных единиц, но с большим числом волокон на каждую (от 600 до 2000). Так, например, бицепс (см. рис. 60 а) может содержать в своем составе более миллиона волокон. Эти мышечные волокна вместе со своими нервными окончаниями образуют более чем 600 двигательные единиц, так что одна двигательная клетка переднего рога спинного мозга иннервирует своими отростками около 1500 мышечных волокон. В большеберцовой мышце около 1600 и в мышцах спины до 2000 мышечных волокон иннервируются одной клеткой переднего рога, образуя таким способом в каждом случае двигательную единицу.

Однако, количество волокон в двигательных единицах какой-либо мышцы не одинаково, например, в бицепсе может быть 1000, 1200, 1400 или 1600 волокон.

Принадлежность  мышечных волокон к определенной двигательной единице задается от природы и не может быть изменена тренировкой.

Двигательные  единицы активизируются по закону "все  или ничего". Таким образом, если от тела двигательной клетки переднего  рога спинного мозга посылается по нервным путям импульс, то на него реагируют или все мышечные волокна двигательной единицы, или ни одного. Для бицепса это означает следующее: при нервном импульсе необходимой силы укорачиваются все сократительные элементы (миофибриллы) всех (примерно 1500) мышечных волокон соответствующей двигательной единицы.

Сила двигательной единицы зависит, в частности, и от количества ее мышечных волокон. Двигательные единицы с небольшим количеством волокон при единичном сокращении развивают силу тяги всего лишь в несколько миллиньютонов. Двигательные единицы с большим количеством волокон - несколько ньютонов. Силовой потенциал отдельной двигательной единицы относительно небольшой, поэтому для выполнения движения одновременно "подключается" несколько двигательные единиц. Чем выше преодолеваемое сопротивление, тем больше двигательных единиц должно выполнять движение.

Каждая  двигательная единица имеет свой индивидуальный порог возбуждения, который может быть низким или  высоким. Если импульсный залп (раздражение  нерва, вызывающее сокращение мышцы) слаб, то тогда активизируются лишь двигательные единицы, обладающие низким порогом возбуждения. Если импульсный залп усиливается, начинают реагировать дополнительные двигательные единицы с более высоким порогом возбуждения.

С увеличением  сопротивления активизируется все  больше двигательных единиц. Быстрота индивидуальных порогов возбуждения зависит главным образом от состояния двигательных единиц. Для продолжения деятельности двигательных единиц, которые утомляются от: а) накопления кислых продуктов обмена веществ (лактат, СО2); б) истощения энергоносителей (энергетические фосфаты, гликоген и т.п.); в) нервного перевозбуждения (в двигательной единице или в коре головного мозга), требуется все больше и больше волевых усилий. 

    3. Механизм организации  движения.

Движения  человека в значительной мере зависят от того, каково строение его тела и каковы его свойства. Чрезвычайная сложность строения и многообразие свойств тела человека, с одной стороны, делают очень сложными сами движения и управление ими. Но, с другой стороны, они обусловливают необычайное богатство, разнообразие движений, до сих пор недоступное в целом ни одной самой совершенной машине.

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.