Соединения костей и мускулатура

Соединения костей и мускулатура

1. Функциональная характеристика непрерывных соединений.

Всего в скелете человека насчиты-вается около 206 костей. Все они в определенном порядке соединяются между собой. Различают два основных вида этих соединений: непрерывное и прерывное

Непрерывным называется такое соединение, при котором между двумя (или больше) смежными костями име-ется прослойка соединительной ткани. В отличие от этого в прерывном сое-динении между смежными костями всегда находится разной величины и формы щелевидная полость .

Объем движений в непрерывном соединении, как правило, очень мал, а в прерывных соединениях объем дви-жений неодинаков: в некоторых из них движения обширны, в других же более или менее ограничены.

В эволюции позвоночных и в ран-нем эмбриогенезе человека непрерыв-ные соединения костей " возникают раньше прерывных.

НЕПРЕРЫВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ

Непрерывные соединения делятся на волокнистые и хрящевые. Волокни-стые соединения (juncturae fibrosae) характеризуются наличием между сое-диняющимися костями различного ви-да волокнистой соединительной ткани. К этим соединениям относятся: синдесмозы, швы, вколачивание.

Синдесмозы (syndesmosis], или соединительнотканные соединения кос-тей, включают многочисленные соеди-нения: роднички, межкостные пере-понки, связки.

Межкостные перепонки (membra-nae interosseae) связывают кости на большом протяжении (кости предпле-чья, голени и др.).

Связки (ligamenta) представляют собой различной величины и формы пучки волокнистой ткани, соединяю-щие смежные кости или их части.

Швы черепа (suturae cranii) соединяют края костей тонким сло-ем соединительной ткани. По структу-ре различают три вида швов: 1) зубча-тый шов (sutura serrata) -- неправиль-но зазубренные края смежных костей прочно соединяются друг с другом (разъединить, кости, не поломав их. как правило, невозможно). Таким швом соединяется большинство костей крыши черепа; 2) чешуйчатый шов (sutura squamosa] -- скошенный край одной кости накладывается на такой же край другой же край другой кости. Этот шов имеет место между чешуей височной кости и чешуйчатым краем теменной кости; 3) плоский шов (sutura plana) соеди-няет соприкасающиеся друг с другом кости лица.

Вколачивание (gomphosis) явля-ется таким видом соединения костей, когда одна кость будто вколочена в ве-щество другой. Имеется только меж-ду корнями зубов и луночками челю-стей.

Хрящевыми соединениями (junctu-rae cartilagineae) называются соеди-нения, когда между костями залегает хрящ. Эти соединения делят на собственно хрящевые соединения, или син-хондрозы, и симфиз, или сращение.

Синхондрозы (synchondroses) разделяют по структуре хряща -- на гиалиновые (реберные хрящи) и волок-нистые (межпозвоночные диски и др.) и по состоянию этих соединений в тече-ние жизни на временные (эпифизар-ные хрящи) и постоянные (хрящи рва-ных отверстий черепа и др.).

Симфиз (symphysis), или сра-щение, представляет собой своеобраз-ное хрящевое соединение с узкой щелью в толще хряща по срединной сагитталь-ной плоскости. Сращение имеется только в месте соединения лобковых костей и дистальных концов костей голени.

Синовиальное соединение характеризуется наличием синовиальной перепонки (metnbrana synovia-lis), выстилающей всю полость суста-ва, вплоть до края суставного хряща, и выделяющей синовиальную жидкость (синовию). Синовиальная перепонка гонка, нежна, прозрачна и местами в некоторых суставах образует синови-альные выпячивания, складки и вор-синки. Эти образования увеличивают продукцию синовии, а некоторые из них (сумки) облегчают , скольжение мышц по кости.

Кроме того, имеются суставные структуры, которые в комплексе встре-чаются далеко не в каждом суставе. К ним относятся: суставной диск (di-scus articularis), разделяющий полость сустава на две камеры; суставной мениск (meniscus articularis), ча-стично разграничивающий суставную полость; суставная губа (labrum glenoidale), увеличивающая соответст-вие сочленяющихся поверхностей путем углубления суставной впадины; вну-три- и внекапсульные связки (ligamenta), укрепляющие суставы, и сесамовидные кости (ossa sesa-moidea), вставленные в сухожилия не-которых мышц в местах их перехода через суставную щель и др.

Движения в суставах человека ве-сьма многообразны. Каждое движение состоит из следующих элементов: 1) сгибание (flexio) -- движение кост-ного рычага в вентральном (для го-лени -- в дорсальном, стопы -- в по-дошвенном) направлении вокруг по-перечной оси, называемой фронталь-ной; 2) разгибание (extensio) --дви-жение прямо противоположное преды-дущему вокруг той же оси; 3) отведе-ние (abductio) -- движение костного рычага латерально вокруг переднезадней оси, называемой сагиттальной; 4) приведение (adductio) -- движение вокруг той же оси медиально; 5) вра-щение наружное (rotatio externa, s. supinatio) -- движение одного из плеч рычага вокруг вертикальной оси лате-рально; 6) вращение внутреннее (ro-tatio interna, s. pronatio) -- движение вокруг той же оси внутрь; 7) вращение по кругу (circumductio) -- движение костного рычага с последовательным перемещением его вокруг трех выше-названных осей, при этом дистальный конец рычага описывает круг.

Амплитуда движений в суставах определяется главным образом степе-нью соответствия величины и изогну-тости суставных площадок: чем больше разница размеров площадок (инконгруэнтность суставов), тем больше вероятность смещения костей относи-тельно друг друга, и чем больше изо-гнутость площадок, тем больше угол отклонения. Следует, однако, иметь в виду, что амплитуда движений в су-ставах может в известной мере огра-ничиваться капсулой и многими вне- и внутрикапсульными образованиями и в первую очередь связочным аппара-том.

Движения в суставах, определяют-ся преимущественно формой суставных площадок, которые принято сравни-вать с геометрическими фигурами. Отсюда и название суставов по форме: шаровидные, эллипсовидные, цилинд-рические и др. Так как движения со-членяющихся звеньев совершаются вокруг одной, двух или многих осей, суставы принято также делить на мно-гоосные, двуосные и одноосные.

Многоосные суставы: шаровидный сустав (articulatio spheroidea), как правило, имеет инконгруэнтные суставные площадки (ямка мень-ше головки). Функция этого сустава -- сгибание, разгибание вокруг фронталь-ной оси, приведение, отведение вокруг сагиттальной оси, наружное и внутрен-нее вращение вокруг вертикальной оси и движение по кругу (circumductio). Суставная сумка в шаровидных суста-вах широкая, а связочный аппарат, как правило, слабо развит, вследствие чего амплитуда движений здесь самая большая. Наиболее типичным шаро-видным суставом является плечевой. Как особая разновидность шаровид-ного сустава рассматривается тазобед-ренный сустав (ореховидный).

Плоский сустав (articulatio plana) имеет плоские (или резко уплощенные) и конгруэнтные сочленяющиеся пло-щадки, которые следует рассматривать как маленькие отрезки поверхности большого шара. Связки и суставная сумка натянуты туго. Эти многочис-ленные в теле человека и животных суставы имеют ограниченную подвиж-ность, выражающуюся в незначитель-ном (иногда направленном) скольже-нии, и у человека выполняют троякую функцию: 1) общее изменение формы тела путем суммирования движений в большом количестве суставов данного типа (суставы позвоночного столба); 2) смягчение толчков и сотрясений, передающихся от грунта (буферная функция).

Типы соединения костей (схема):

А -- непрерывное соединение:1 -- надкостница; 2 -- кость; 3 -- фиброзная ткань (волокнистое соединение).

Б -- непрерывное соединение:1- надкостница; 2 -- кость; 3 -- хрящ (хрящевое соединение).

В--синовиальное соединение, (сустав):1 -- надкостница; 2 -- кость; 3 -- суставной хрящ; 4 -- суставная полость;5 -- синовиальная перепонка сустав-ной капсулы; 6 -- волокнистая перепонка суставной капсулы.

2. Индивидуальные и половые различия скелетной мускулатуры. Влияние физкультуры и спорта на мышечную систему.

Конституция человека-функциональные и морфологические особенности организма, сложившиеся на основе наследственных и приобретённых свойств и определяющие реактивность организма на различные (в т. ч. болезнетворные) воздействия. Строение и функциональные особенности организма у различных людей в какой-то мере могут быть сходными, что позволяет говорить о типах конституции. Чаще она определяется по телосложению -- совокупности внешних признаков (рост, вес, пропорциональность отдельных размеров тела, степень развития мускулатуры и подкожного жирового слоя), которые устанавливаются антропометрическими измерениями. Пользуясь индексом физического развития, основанным на соотношении роста, веса тела, а также окружности грудной клетки, советский учёный М. В. Черноруцкий выделяет три основных типа конституции человека: астенический, нормостенический и гиперстенический. Учёные считают, что конституция человека в значительной мере определяется унаследованными свойствами (генотип), но эти свойства не представляют собой неизменяемые особенности организма, которые неотвратимо предопределяют заболевание человека. В формировании конституции. определённую роль играют внешние факторы, при длительном воздействии которых меняются морфологические и функциональные свойства организма.

Опорно-двигательный аппарат, костно-мышечная система, единый комплекс, состоящий из костей, суставов, связок, мышц, их нервных образований, обеспечивающий опору тела и передвижение человека или животного в пространстве, а также движения отдельных частей тела и органов (головы, конечностей и др.). Единство функций его определяется в процессе эмбрионального развития организма -- параллельная закладка склеротомов, из которых в дальнейшем образуется костная система, и миотомов, из которых образуются мышцы. Пассивной частью опорно-двигательного аппарата является скелет -- прочная основа тела, осуществляющая также защиту внутренних органов от ряда механических воздействий (например, от ударов). К костям скелета прикрепляются поперечнополосатые (скелетные) мышцы, деятельность которых через нервные окончания в них управляется центральной нервной системой. Мышцы составляют активную часть опорно-двигательного аппарата. Благодаря согласованной деятельности всей мускулатуры тела осуществляются многочисленные и многообразные движения. Опора тела при стоянии или сидении, передвижение в пространстве (например, ходьба, бег, плавание, ползание, прыжки) и движения отдельных частей тела требуют активного напряжения мускулатуры. При заболеваниях и повреждениях какой-либо части опорно-двигательного аппарата нарушаются динамика и статика всего организма. 

Мышцы- мускулатура скелетная и внутренних органов (висцеральная), обеспечивающая у животных и человека выполнение ряда важнейших физиологических функций: перемещение тела или отдельных его частей в пространстве, кровообращение, дыхание, передвижение пищевой кашицы в пищеварительных органах, поддержание тонуса сосудов, выделение экскрементов и т. д. Сократительная функция всех типов М. обусловлена превращением в мышечных волокнах химической энергии определённых биохимических процессов в механическую работу.

Для характеристики сократительной функции М. пользуются понятием «абсолютной силы», которая является величиной, пропорциональной сечению мышцы, направленной перпендикулярно её волокнам, и выражается в кг/см2. Так, например, абсолютная сила двуглавой М. человека равна 11,4, икроножной -- 5,9 кг/см2.

Систематическая усиленная работа мышц (тренировка) увеличивает их массу, силу и работоспособность. Однако чрезмерная работа приводит к развитию утомления, т. е. к падению работоспособности . Бездеятельность мышц ведёт к их атрофии.

Скелетные мышцы человека, различные по форме, величине, положению, составляют свыше 40% массы его тела. При сокращении происходит укорочение мышцы, которое может достигать 60% их длины; чем длиннее мышца (самая длинная мышца тела портняжная достигает 50 см), тем больше размах движении. Если мышца расположены между костными выступами и кожей, их сокращение обусловливает изменение кожного рельефа. Скелетная мышца -- это орган, образованный поперечно;., полосатой мышечной тканью и содержащий, кроме того, соединительную ткань, нервы и сосуды.

Все скелетные, или соматические (от греч. soma -- тело), мышцы по топографо-анатомическому принципу могут быть разделены на мышцы головы, среди которых различают мимические и жевательные; мышцы, воздействующие на нижнюю челюсть, мышцы шеи, туловища и конечностей. Мышцы туловища покрывают грудную клетку, составляют стенки брюшной полости, вследствие чего их делят на мышцы груди, живота и спины. Расчленённость скелета конечностей служит основанием для выделения соответствующих групп мышц.: для верхней конечности -- это мышцы плечевого пояса, плеча, предплечья и кисти; для нижней конечности -- мышцы тазового пояса, бедра, голени, стопы.

У человека около 500 мышц, связанных со скелетом. Среди них одни крупные (например, четырёхглавая мышца бедра), другие -- мелкие (например, короткие мышцы спины). Совместная работа мышц выполняется по принципу синергизма, хотя отдельные функциональные группы мышц при выполнении определенных движений работают как антагонисты. Так, спереди на плече находятся двуглавая и плечеваямышцы, выполняющие сгибание предплечья в локтевом суставе, а сзади располагается трёхглавая М. плеча, сокращение которой вызывает противоположное движение -- разгибание предплечья.

Наиболее мощные мышцы размещаются на туловище. Это мышцы спины -- выпрямитель туловища, мышцы живота, составляющие у человека особую формацию -- брюшной пресс. В связи с вертикальным положением тела мышцы нижней конечности человека стали более сильными, поскольку, кроме участия в локомоции, они обеспечивают опору тела. Мышцы верхней конечности в процессе эволюции, напротив, сделались более ловкими, гарантирующими выполнение быстрых и точных движений.

Сокращаясь и на-прягаясь, мышца производит механическую работу, которая в простейшем случае может быть определена по формуле А = РН, где А -- механическая работа (кгм), Р -- вес груза (кг), Н--высота подъема груза (м).

Таким образом, работа мышц измеряется произведени-ем величины веса поднятого груза на величину укорочения мышцы. Из формулы легко вывести так называемое прави-ло средних нагрузок, согласно которому максимальная работа может быть произведена при средних нагрузках. Действительно, если Р = О, т. е. мышца сокращается без нагрузки, то и А = 0. При Н = 0, что можно наблюдать, когда мышца не способна поднять слишком тяжелый груз, работа также будет равна 0.

Естественные движения человека весьма разнообраз-ны. В процессе этих движений мышцы, сокращаясь, со-вершают работу, которая сопровождается как их укороче-нием, так и их изометрическим напряжением. В этой связи различают динамическую и статическую работу мышц. Динамическая работа связана с мышечной работой, в про-цессе которой сокращения мышц всегда сочетаются с их укорочением. Статическая работа связана с напряжением мышц без их укорочения. В реальных условиях мышцы человека никогда не совершают динамическую или стати-ческую работу в строго изолированном виде. Работа мышц всегда является смешанной. Тем не менее в движениях человека может преобладать либо динамический, либо статический характер мышечной работы. Поэтому часто, характеризуя мышечную деятельность в целом, говорят о ее статичности или динамичности. Например, работа студента на лекции может характеризоваться как статиче-ская, хотя здесь можно найти немало элементов динамиче-ской работы. С другой стороны, игра в футбол является динамической работой, но футболистам приходится вы-полнять и статические усилия.

Способность человека совершать длительное время физическую работу называют физической работоспособно-стью. Физическая работоспособность человека может быть определена с помощью специальных приборов -- эргомет-ров (например, велоэргометров). Ее единица измерения -- кгм/мин. Чем больше способен человек произвести работы в единицу времени, тем выше его физическая работоспо-собность. Величина физической работоспособности челове-ка зависит от возраста, пола, тренированности, факторов окружающей среды (температура, время суток, содержа-ние в воздухе кислорода и т. д.), функционального состоя-ния организма. Для сравнительной характеристики физической работоспособности различных людей рассчитывают общее количество произведенной работы за 1 мин, делят его на массу тела (кг) и получают относительную физиче-скую работоспособность (кгм/мин на 1 кг массы, т. е. к™- кг/мин). В среднем уровень физической работоспо-собности юноши 20 лет составляет 15,5 кгм- кг/мин, а у юноши-спортсмена того же возраста он достигает 25. В последние годы определение уровня физической работоспособности широко используют для характеристи-ки общего физического развития и состояния здоровья детей и подростков.

Выявлена прямая зависимость между двигательной активностью ребенка, его умственным развитием и умственной работоспособ-ностью. Чем более активен ребенок в двигательной деятельности, тем более интенсивно идет его умственное развитие. Данная за-висимость не теряет своего значения и в жизни взрослого человека: чем более он активен в двига-тельной деятельности, тем более он активен и продуктивен в пси-хической деятельности, тем более значимой личностью он стано-вится в трудовой и общественной жизни. Эта связь между общим физическим развитием детей и подростков и их умственными способностями отмечалась еще великими мыслителями-матери-алистами прошлого. "Если вы хотите воспитать ум вашего учени-ка, - писал в одном из своих философских и педагогических про-изведений Ж.-Ж. Руссо, - воспитывайте силы (телесные), кото-рыми он должен управлять. Постоянно упражняйте его тело; сде-лайте его здоровым и сильным, чтобы сделать умным и рассуди телъным; пусть он работает, действует, бегает, кричит; пусть все-гда находится в движении; пусть будет он человеком по силе, и „скоре он станет им по разуму"'.

После рождения созревание мышечной ткани продолжается. В частности, интенсивный рост волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатном перио-де. Начиная с 14--15 лет микроструктура мышечной ткани практически не отличается от взрослого. Однако утолще-ние мышечных волокон может продолжаться до 30-- 35 лет. Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и стар-шем школьном возрасте, осо-бенно интенсивно сила увели-чивается с 10-12 до 13-15 лет (табл. 15). У девочек прирост силы происходит несколько раньше, с 10-12 лет, а у мальчи-ков - с 13-14. Тем не менее мальчики по этому показателю во всех возрастных группах пре-восходят девочек, но особенно четкое различие проявляется в 13-14 лет.

. Существуют возрас-тные, половые и индивидуаль-ные отличия в выносливости. Выносливость детей дошколь-ного возраста находится на низком уровне, особенно к статической работе. В подростковом возрасте координация движений вслед-ствие гормональных перестроек в организме ребенка несколько нарушается. Однако это временное явление, которое обычно после 15 лет бесследно исчезает. Общее формирование всех ко-ординационных механизмов заканчивается в подростковом воз-расте, а к 18-25 годам они полностью соответствуют уровню взрослого человека. Возраст в 18- 30 лет считают "золотым" в развитии моторики человека. Это возраст расцвета его двига-тельных способностей.

Влияние физических упражнений на мышечную систему. Мышечная работа требует деятельного состояния не только мышц и нервных клеток, регулирующих движение. Она связана с большими энергетическими затратами организма и в этой связи оказывает значительное влияние на все стороны его жизнедеятельности: увеличивается интенсивность обмена веществ и энергии, увеличивается приток кислорода в ор-ганизм, более напряженно начинает функционировать сердечно-сосудистая система и т. д. Мышечная работа увеличивает также нагрузку на сердце. В покое оно при каждом сокращении выбрасывает в аорту до 60--80 мл крови, при усиленной работе это количество возрастает до 200 мл.

Таким образом, мышечная работа оказывает широкое активизирующее влияние на все стороны жизнедеятельно-сти организма, что имеет большое физиологическое значе-ние: поддерживается высокая функциональная активность всех физиологических систем, значительно повышается общая реактивность организма и его иммунные качества, увеличиваются адаптационные резервы. Наконец, как уже указывалось, движения являются необходимым фактором нормального физического и психического развития ребен-ка.

3. Анатомический анализ движения стопы.

Мышцы стопы

Мышцы стопы начинаются и прикрепляются на тыльной и по-дошвенной поверхностях костей плюсны и фаланг пальцев. К тыльной группе мышц стопы относят короткий разгибатель пальцев и короткий разгибатель большого пальца. На подошве различают медиальную, среднюю и латеральную группы мышц. Медиальную группу составляют мышца, отводящая большой па-лец стопы; короткий сгибатель большого пальца стопы; мышца, приводящая большой палец стопы. Среди мышц средней группы располагаются четыре червеобразные, семь межкостных мышц, а также короткий сгибатель пальцев и квадратная мышца подошвы. К латеральной группе относятся мышца, отводящая мизинец сто-пы, короткий сгибатель мизинца стопы и мышца, противопостав-ляющая мизинец.

Мышцы тыла стопы

Короткий разгибатель пальцев стопы (m. extensor digitorum brevis) начинается на верхней стороне пяточной кости, идет вперед и медиально, разделяется на три узких сухожилия, которые при-крепляются к основаниям средних и дистальных фаланг .

Функция: разгибают пальцы стопы.

Короткий разгибатель большого пальца стопы (m. extensor hallucis brevis) начинается на верхней стороне пяточной кости. Идет вперед и прикрепляется к тыльной поверхности основания проксимальной фаланги большого пальца.

Функция: разгибает большой палец.

Мышцы подошвы стопы

* Медиальная группа мышц подошвы стопы

Мышца, отводящая большой палец стопы (m. abductor hallucis), начинается на медиальной стороне пяточной кости, на нижнем удерживателе сухожилий мышц -- сгибателей пальцев стопы и на подошвенном апоневрозе. Прикрепляется к медиальному краю основания проксимальной фаланги большого пальца.

Функция: отводит большой палец стопы.

Короткий сгибатель большого пальца стопы (m. flexor hallucis brevis) начинается на подошвенной стороне кубовидной и клино-видных костей. Сухожилие мышцы прикрепляется к проксималь-ной фаланге большого пальца и к сесамовидной кости, располо-женной на уровне первого плюснефалангового сустава.

Функция: сгибает большой палец стопы.

Мышца, приводящая большой палец стопы (m. adductor hallucis), имеет косую и поперечную головки. Косая головка начинается на кубовидной, латеральной клиновидной и на основании II--IV плюсневых костей, на сухожилии длинной малоберцовои мышцы. Брюшко идет вперед и соединяется с поперечной голов-кой мышцы, переходя в общее сухожилие. Поперечная головка на-чинается на капсулах плюснефаланговых суставов III--V пальцев.

Сухожилие мышцы прикрепляется к основанию проксимальной фаланги и к латеральной сесамовидной кости.

Функция: приводит большой палец, участвует в его сгибании.

Латеральная группа мышц подошвы стопы

Мышца, отводящая мизинец стопы (m. abductor digit! minimi), начинается на подошвенной поверхности пяточного буфа, буг-ристости V плюсневой кости и на подошвенном апоневрозе. При-крепляется к латеральной стороне проксимальной фаланги ми-зинца.

Функция: сгибает проксимальную фалангу мизинца, отводит мизинец.

Короткий сгибатель мизинца стопы (m. flexor digiti minimi brevis) берет начало на подошвенной поверхности V плюсневой кости и на длинной подошвенной связке. Сухожилие прикрепляется к ос-нованию проксимальной фаланги мизинца.

Страницы: 1, 2