3 Соединения костей

Существует три типа соединения костей:

• подвижное — с помощью суставов (тазобедренный, плечевой и др.),

• полуподвижное — с помощью хрящей (позвонки в позвоночнике, ребра с грудиной)

• неподвижное — с помощью плотной соединительной ткани — швов (кости черепа, таза, крестца).

Суставы — наиболее распространенный вид соединения костей у человека. В каждом суставе имеются три составные части: суставные поверхности, суставная сумка и суставная полость.

Суставные поверхности в большинстве суставов покрыты гиалиновым хрящом. Суставная сумка прикрепляется по краям суставных поверхностей и переходит в надкостницу. Суставная сумка в большей части суставов снаружи укреплена связками. Суставная полость имеет щелевидную форму и герметически закрыта. В ней содержится небольшое количество вязкой синовиальной жидкости, которая уменьшает трение суставных поверхностей при движении. В некоторых суставах имеются вспомогательные образования — внутрисуставные связки и внутрисуставные хрящи (диски и мениски).

Суставы

п о числу суставных поверхностей, образующих сустав,

простые и сложные.

Сустав называется простым, если он образован двумя костями (межфаланговый, тазобедренный), и сложным, если в нем соединяются три кости или больше (локтевой, голеностопный).

Два или несколько суставов, в которых движения могут происходить только одновременно, образуют так называемый комбинированный сустав (височно-нижнечелюстной).

Сустав, между поверхностями которого имеется диск или мениск, делящие сустав на две камеры, называется комплексным (коленный).

Характер движения в суставах зависит от формы суставных поверхностей. В них осуществляются следующие основные движения:

• сгибание и разгибание,

• отведение и приведение,

• вращение.

СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТА

В скелете выделяют следующие отделы:

1. кости черепа (мозговая и лицевая части), кости туловища (позвонки, ребра, грудина),

2. кости верхних конечностей (плечевой пояс и кости свободных конечностей — рук),

3. кости нижних конечностей (тазовый пояс и кости свободных конечностей — ног).

СКЕЛЕТНАЯ МУСКУЛАТУРА

В теле человека насчитывают около четырехсот скелетных мышц, которые составляют 28—45 % массы тела.

Скелетные мышцы выполняют следующие основные роли:

1. двигательную (вместе со скелетом обеспечивают передвижение тела и его частей в пространстве),

2. формообразующую (вместе со скелетом определяют форму и размеры тела),

3. защитную (вместе со скелетом обеспечивают защиту внутренних органов),

4. терморегулирующую (при сокращении мышц образуется тепло),

5. депонирующую (являются местом накопления гликогена, жира).

СТРОЕНИЕ, ФОРМЫ И ВИДЫ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

В каждой мышце различают тело — активную сокращающуюся часть и сухожилие. Мышца снаружи покрыта соединительнотканной оболочкой — фасцией. Между пучками мышечных волокон в теле мышцы расположены прослойки рыхлой соединительной ткани с сосудами и нервами. К костям мышцы прикрепляются при помощи сухожилий.

М ЫШЦЫ

п о форме

к вадратные

трапециевидные

широкие

веерообразные

М ЫШЦЫ

по длине

длинные короткие

М ЫШЦЫ

по направлению волокон

косые

поперечные

веретеновидные

параллельные

кольцевые (сфинктеры)

перистые;

М ЫШЦЫ

по расположению в теле

поверхностные глубокие.

По их действию на суставы и конечности мышцы подразделяют на

• флексоры (сгибатели),

• экстензоры (разгибатели),

• аддукторы (отводящие),

• абдукторы (приводящие),

• ротаторы (вращающие).

Мышцы, участвующие в одинаковых действиях, называют синер-гистами, а в противоположных — антогонистами.

В организме человека выделяют следующие группы мышц:

1. мышцы головы (жевательные и мимические),

2. шеи,

3. туловища (груди, живота, спины),

4. верхних конечностей (плечевого пояса, плеча, предплечья и кисти)

5. нижних конечностей (таза, бедра, голени и стопы).

По функциональному признаку поперечно-полосатые скелетные мышцы относятся к произвольным мышцам, т. е. они сокращаются по воле человека (произвольно). В эту группу мышц входят скелетные мышцы головы, шеи, туловища и конечностей, мышцы гортани и языка (рис. 29, 30). Функции различных групп мышц очень разнообразны.

Мышцы головы делят на жевательные, поднимающие и опускающие нижнюю челюсть и мимические, обусловливающие движение кожи лица.

Мышцы шеи поддерживают голову в обычном положении, а их сокращение вызывает повороты и наклоны головы.

Мышцы туловища:

1) мышцы груди обеспечивают движение верхних конечностей и грудной клетки при дыхании;

2) мышцы спины способствуют сохранению вертикального положения тела;

3) мышцы живота формируют брюшной пресс, производят сгибание туловища и участвуют в его повороте.

Мышцы верхних конечностей обеспечивают подвижность, сгибание и разгибание рук.

Мышцы нижних конечностей обеспечивают сгибание и разгибание ног, способствуют сохранению вертикального положения тела.

СВОЙСТВА СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

Свойства скелетных мышц обусловлены мышечными волокнами, входящими в их состав. Мышечные волокна — это специализированные многоядерные структуры. Они очень длинные (от нескольких миллиметров до 10—12 см) и тонкие (диаметр их составляет несколько микронов). Каждое мышечное волокно состоит из оболочки (сарколеммы) и цитоплазмы (саркоплазмы). В саркоплазме располагаются все компоненты, характерные для животной клетки, и кроме того вдоль оси мышечного волокна имеются тонкие нити — миофибриллы. Они являются сократительным аппаратом мышечного волокна. Каждая миофибрилла состоит из актиновых и миозиновых нитей. Актиновые — тонкие, миозиновые — толстые.

Механизм мышечного сокращения связан с взаимодействием актина и миозина. В состоянии покоя мышцы актиновые нити входят своими концами в пространства между миозиновыми нитями и образуется решетка. Поступление нервного импульса ; к мышце сопровождается возбуждением мембраны мышечного волокна. Это сопровождается вхождением актиновых нитей в пространства между миозиновыми, что внешне проявляется укорочением мышцы.

Поперечно-полосатым скелетным мышцам присущи следующие основные свойства:

1) возбудимость — способность мышцы отвечать на действие раздражителя (нервный импульс) возбуждением. Возбуждение — это деятельное состояние мышцы, сопровождающееся сокращением;

2) проводимость — способность проводить возбуждение;

3) сократимость — специфическое внешнее проявление процесса возбуждения в мышце: мышца укорачивается или напрягается;

4) эластичность — способность мышцы возвращаться в первоначальное состояние после растяжения (выражена сильно);

5) пластичность — способность сохранять принимаемую мышцей форму (выражена слабо).

СИЛА, РАБОТА И УТОМЛЕНИЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

Скелетные мышцы способны выполнять определенную работу, которая может быть динамической и статической. При динамической работе происходит сдвиг костей относительно друг друга и мышца перемещает груз. Динамическая работа мышцы определяется путем умножения массы груза на высоту его подъема. При статической работе груз не перемещается, не происходит сдвига костей относительно друг друга, мышца при этом развивает напряжение без изменения длины. В результате этой работы происходит активная фиксация органов относительно друг друга и тело занимает определенное положение в пространстве. Максимальную работу мышца производит при средних нагрузках и среднем ритме работы.

Утомлением называется временное понижение или прекращение работоспособности мышцы в результате ее деятельности. При этом снижаются ее физиологические свойства: возбудимость, лабильность, проводимость, сократимость и др. После отдыха мышца снова сокращается нормально.

Причина утомления еще полностью не выяснена, и существует несколько гипотез, объясняющих возникновение этого явления. Первая гипотеза предполагает, что в результате накопления кислых продуктов обмена веществ (угольной, молочной и фосфорной кислот) наступает отравление мышцы. Согласно второй гипотезе в мышце происходит истощение запасов энергетических ресурсов (гликогена, креатинфосфата, АТФ). Тем не менее в первую очередь утомление наступает в местах контактов нервов и мышц (синапсах). Для того чтобы мышца работала без утомления, необходима ее тренировка, которая способствует лучшему кровоснабжению мышцы, экономному расходованию энергетических запасов; и нарастанию массы мышцы.

РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЫШЦ

Деятельность мышц регулируется нервной системой рефлекторно. По чувствительным нейронам импульсы от различных рецепторов передаются в центральную нервную систему, где происходит их анализ и синтез; в результате формируется программа действия, которая по двигательным нейронам поступает к скелетным мышцам. Аксон двигательного нейрона разветвляется, и каждая его веточка иннервирует одно мышечное волокно. Следовательно, один мотонейрон иннервирует группу мышечных волокон. Этот комплекс называется моторной единицей. В мышце имеется большое число моторных единиц. Импульсы к ним подходят не одновременно, поэтому их сокращения по времени не совпадают (одни волокна сокращаются раньше, другие — позже). Этим объясняется плавность сокращения всей мышцы.

В регуляции деятельности мышц участвует головной мозг. Мозжечок осуществляет безусловно-рефлекторную координацию движений (согласованную работу мышц и движения частей тела). Средний и продолговатый мозг обеспечивают перераспределение тонуса мышц при изменении позы. Кора больших полушарий обеспечивает произвольные движения, которые приобретаются в процессе всей жизни человека. Двигательная зона коры расположена в лобной доле впереди от центральной борозды. Из центральной нервной системы к мышцам постоянно поступают импульсы, которые обеспечивают их тонус, т. е. незначительное постоянное напряжение.