Тема 8. Костно-мышечная система.

Опорно-двигательный аппарат – костно-мышечная система – представляет собой единый комплекс, состоящий из костей (пассивная часть опорно-двигательного аппарата ), суставов, связок, мышц (активная часть опорно-двигательного аппарата), их нервных образований, обеспечивающих опору тела человека и передвижение его в пространстве, а также движения отдельных частей тела относительно друг друга.

Костная система — опорный остов организма, представляющий совокупность сочленяющихся костей; обусловливает внешний вид и форму тела человека (рис. 1) и позвоночных животных. Кость - сложное образование, состоящее из костной ткани (главная масса кости), костного мозга, суставного хряща, нервов и сосудов. Снаружи кости, за исключением суставных поверхностей, покрыты надкостницей. Надкостница — тонкая, крепкая соединительнотканная пленка, богатая сосудами и нервами.По форме и строению различают четыре основных вида костей:

-трубчатые

- губчатые

- плоские (широкие)

- смешанные

Трубчатая кость состоит из диафиза (компактная кость), внутри которого находится костный мозг, и двух эпифизов, имеющих суставную поверхность, покрытую хрящом (кости нижних и верхних конечностей, (рис. 2).

Губчатые кости состоят преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества — ребра, позвонки (рис. 3), мелкие кости стопы и кисти.

Плоские, или широкие, кости образуют полости для внутренних органов (кости черепа, таза). К смешанным относятся кости, состоящие из нескольких частей, например кости основания черепа. Кости скелета соединены между собой с помощью суставов, связок, перепонок, хрящей и швов.

Органическая часть кости состоит на 95% из белка коллагена, 5% приходится на неколлагеновые белки, углеводы и жиры. Эластичность кости зависит от органических веществ, а твердость ее — от минеральных. Сочетание этих компонентов в кости придает ей значительную прочность и упругость.

Функции костной систеиы:

- Механические функции скелета — осуществление опоры и движения, а также защиты внутренних органов. Опора и движение возможны благодаря строению костей по типу длинных и коротких рычагов, соединенных подвижными сочленениями, легко приводимых в движение прикрепляющимися к костям мышцами. Кроме этого, кости образуют каналы и полости и таким образом защищают внутренние органы.

- Биологические функции костной системы- участие в процессах кроветворения и обмена веществ. Костный мозг, осуществляет процесс образования клеток крови

Обмен минеральных веществ. Кости - подвижное депо минеральным компонентов. В скелете сосредоточены кальций, фосфор, магний. В течение жизни человека костная система претерпевает различные изменения. Химический состав костной системы также подвержен значительным изменениям в зависимости от возраста. У маленьких детей в костях больше органических веществ, поэтому кости у них отличаются большой гибкостью и редко ломаются. Наоборот, в старости, когда уменьшается удельный вес органических компонентов, кости становятся менее эластичными и более хрупкими, вследствие чего переломы костей относительно чаще наблюдаются у стариков.

К остная система чутко реагирует на различные процессы, протекающие в организме. Одной из наиболее важных является связь между костной системой и железами внутренней секреции. В период до половой зрелости активно функционирует гипофиз, с его деятельностью связано появление ядер окостенения. С началом полового созревания на дальнейшее развитие костной системы влияют в основном половые гормоны. Состояние костной системы зависит также от мышечной деятельности. У людей, занимающихся физическим трудом, кости массивнее и крепче, чем у людей умственного труда. Благодаря рациональным физическим упражнениям лучше развиваются все отделы скелета ребенка, включая грудную клетку, что благоприятно отражается на развитии внутренних органов, в частности сердца и легких. Физические упражнения позволяют направленно воздействовать на рост костей и способствуют гармоническому развитию тела человека. На этом основана лечебная физкультура, помогающая заживлению повреждений костной системы и исправлению различных дефектов скелета. Большое влияние на развитие скелета оказывают условия питания. Неправильное питание особенно опасно для маленьких детей, нормальное развитие которых невозможно, если с пищей в их организм не поступают вещества, необходимые для построения клеток и тканей, роста и функционирования скелета, мышц, сердца и т. п. Дефицит витамина D ведет к рахиту, витамина А — к отставанию в росте.

Длительный недостаток кальция в пище приводит к нарушениям костеобразования. Важно, чтобы в рационе соблюдалось определенное соотношение между кальцием и фосфором. В наибольшей степени этим требованиям отвечает молоко и молочные продукты.

З аболевания костной системы: - травматического происхождения (трещины, переломы)

- воспалительного характера (остеомиелиты и пр.)

- дистрофические заболевания, связанные с нарушением тканевого питания (могут быть вызваны токсическими, пищевыми, эндокринными и другими факторами) -- - диспластические заболевания (нарушения развития костной системы).

Переломы костей вызывают глубокие и многообразные изменения в организме. При этом происходит усиленный распад тканевых белков, жиров, углеводов и изменение обмена костной ткани.

Рахит до настоящего времени остается одним из наиболее часто встречающихся заболеваний детей раннего возраста. Чаще всего оно обусловлено D-витаминной недостаточностью. Характерный признак рахита — поражение костной системы, при этом нарушается процесс отложения минерал, веществ, вследствие чего кости становятся мягкими, под влиянием веса тела ноги искривляются.

Остеопороз —проявление авитаминоза D у взрослых, при котором наблюдается разрежение костной ткани. Кости становятся чрезмерно пористыми. Авитаминоз D может быть обусловлен недостаточным ультрафиолетовым облучением, нарушением соотношения между кальцием и фосфором в пище, нарушением всасывания минерал, веществ в связи с заболеванием кишечника и почек. Загрязненная атмосфера промышленных городов затрудняет влияние солнечного света на процесс образования витамина D в организме.

Искривление позвоночника у детей довольно распространено; наиболее частой причиной его является недостаточное развитие мускулатуры и длительная статическая нагрузка в условиях неправильного положения тела. Вначале искривление позвоночника проявляется в виде нестойкого дефекта осанки, корригируемого самим ребенком. Если порочная установка корпуса сохраняется постоянно, возникают вторичные изменения со стороны связочного аппарата и костной части позвоночника.

Влияние внешних условий особенно отрицательно сказывается на фоне слабого развития мышц, главным образом мышц спины. Неправильная осанка может превратиться в стойкое искривление позвоночника, которое трудно поддается исправлению. Знание причин, вызывающих повреждение позвоночника, помогает предупредить возникновение этого заболевания. Необходимо устранить все условия, которые могут отрицательно сказаться на форме позвоночника.

Патологические процессы в скелете, в частности остеохондропатии, могут возникнуть в результате длительных физических перегрузок, вызванных такими факторами, как неконтролируемые чрезмерные занятия спортом, статические перегрузки, обусловленные особенностями профессии. К причинным факторам относятся также повторные микротравмы, травмы и другие воздействия, нарушающие питание кости.

Мышечная система

М ышцы – органы тела животных и человека, состоящие из упругой эластичной мышечной ткани, способной сокращаться под воздействием нервных импульсов. В сокращении мышц важную роль играет АТФ, а также вода, ионы кальция и магния. Мышцы крепятся к костям с помощью сухожилий. Работой мышечных тканей управляет нервная система, которая обеспечивает их связь с головным и спинным мозгом и регулирует преобразование химической энергии в механическую.

В теле человека более 640 мышц.

По форме мышцы различают:

- веретенообразные (характерные для конечностей)

- широкие (образуют стенки туловища)

Если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, их называют двух-, трех – или четырехглавыми.

Типы мышечной ткани:

- скелетная

- гладкая

- сердечная.

Структурный элемент мышц – мышечное волокно, которое является не только клеточной (многоядерная клетка), но и физиологической единицей, способной сокращаться. Чем волокон в мышце больше – тем она сильнее. Волокно заключено в оболочку (сарколемму), которая заполнена саркоплазмой. Саркоплазматическая сеть обеспечивает передачу импульсов возбуждения внутри волокна. В саркоплазме располагаются миофибриллы (нитевидное образование). В зависимости от количества миофибрилл, различают белые и красные мышечные волокна. В белых волокнах миофибрилл больше, а саркоплазмы меньше, благодаря чему они могут сокращаться более быстро. Каждая миофибрилла состоит из саркомеров. Саркомер – функциональная единица мышцы, именно сокращение саркомеров вызывает сокращение всей мышечной группы. Саркомер состоит из многочисленных нитей двух белков – актина (тонкие нити) и миозина (толстые нити). Саркомер сокращается следующим образом – нити миозина втягивают вдоль себя нити актина, длина нитей актина и миозина при этом остается неизменной. Сокращение мышц происходит под воздействием нервных импульсов, которые активируют клетки спинного мозга.

В целом мышечная ткань состоит из воды, белков, гликогена и азотсодержащих веществ и др.

По функциям мышцы классифицируются:

- сгибатели

- разгибатели

- отводящие

- приводящие

- вращатели - пронаторы и супинаторы

- синергисты и антагонисты

Типы мышечных сокращений:

- концентрическое (укорачивание мышцы, преодоление внешнего сопротивления)

- эксцентрическое (удлинение мышцы, регулирование скорости внешнего сопротивления)

- изометрическое (противодействие внешнему сопротивлению без изменения длины мышцы)

Основные группы мышц:

1. Спина: широчайшая (латеральная) мышца, ромбовидная, подостная, большая круглая, разгибатели позвоночника.

2. Плечевой пояс: дельтовидная (состоит из передней, средней и задней головки), плечевая, ключично-плечевая, трапециевидная

3. Грудная клетка: большая грудная (пекторальная), зубчатая, межреберные мышцы

4. Руки: бицепс (короткая и длинная головки), трицепс (латеральная, средняя и медиальная головки), брахиалис, мышцы предплечья (пронаторы, супинаторы и тд)

5. Бедра и ягодицы: квадрицепс (медиальная, латеральная, промежуточная и прямая головки), бицепс бедра, приводящие мышцы

6. Живот: прямые мышцы живота, косые мышцы, поперечные

7. Голень: икроножная (внешняя и внутренняя головки), камбаловидная