Предмет основы анатомии, физиологии, гигиены детей и подростков. Связь с другими науками

 

 

Рис. . Схемы типов соединения костей:

А — соединение костей посредством швов (неподвижное): 1 — швы между костями черепа; Б — соединение костей при помощи хряща (полуподвижное): 1 — отростки позвонков, 2 — хрящевые прослойки между позвонками, 9—тело позвонка; В—сустав (подвижное соединение): 1 — суставная поверхность, 2 — суставная полость, 3 — головка кости, 4 — суставная сумка

 

19. Строение скелета

Скелет человека (вид спереди):

1 — череп, 2 — позвоночник, 3 — ключица, 4 — ребра, 5 — грудина, 6 — плечевая кость, 7 — лучевая кость, 8 — локтевая кость, 9 — кисть, 10 — тазовые кости, 11 — бедренная кость, 12 — Большая берцовая кость, 13 — малая берцовая кость, 14 — кости стопы

В скелете выделяют три отдела: скелет туловища, конечностей, головы 

В скелете выделяют три отдела: скелет туловища, конечностей, головы 

Скелет туловища включает позвоночник  и грудную клетку. Позвоночник образован 33—34 позвонками и имеет пять отделов: шейный — 7 позвонков, грудной — 12, поясничный — 5, крестцовый — 5 и копчиковый — 4—5 позвонков. Каждый позвонок состоит из тела и дуги, от которой отходят несколько отростков. Между телом позвонка и дугой находится позвоночное отверстие. В совокупности эти отверстия образуют позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг. Размеры тел позвонков увеличиваются от шейного отдела к поясничному в связи с возрастанием нагрузки на нижележащие позвонки. Между телами позвонков находятся прослойки хрящевой ткани. Крестцовые и копчиковые позвонки срастаются и образуют крестцовую и копчиковую кости. В связи с прямохождением позвоночник у человека образует четыре изгиба. В шейном и поясничном отделах изгибы обращены выпуклостью вперед, в грудном и крестцовом — назад. Они имеют важное значение, так как смягчают толчки при ходьбе, прыжках и беге, облегчают сохранение телом равновесия и увеличивают размеры грудной клетки и таза. Грудная клетка образована грудиной, 12 парами ребер и грудными позвонками. Семь пар ребер непосредственно соединены с грудиной, 8—10-я пары соединяются вместе хрящами и передним концом прикрепляются к грудине, а 11—12-я пары лежат свободно, оканчиваясь в мягких тканях. Грудная клетка вмещает важные внутренние органы: сердце, крупные сосуды, легкие, трахею, пищевод. Она принимает участие в дыхательных движениях за счет ритмичного поднятия и опускания ребер. Грудная клетка у человека в связи с прямохождением плоская и широкая. Форма и величина ее зависят от вида трудовой деятельности и образа жизни. Под влиянием физических упражнений она становится больше в шире.

 

 

 

20 Развитие костной системы

 

Скелет плода в своем развитии проходит перепончатую и хрящевую стадии, прежде чем становится костным. Можно выделить две различающиеся по происхождению группы костей. Одни развиваются на основе соединительной ткани, минуя хрящевую стадию. Это кости свода черепа и ключица, окостеневающие эндесмально. Другие развиваются на месте хряща, пройдя перед этим перепончатую стадию. Если окостенение происходит в толще хряща, оно называется энхондральным, если по периферии — перихондральным. Большая часть костей нашего тела развивается на месте хряща. В толще хрящевой модели кости появляются одна или несколько точек окостенения; увеличиваясь в размерах, они сливаются друг с другом, образуя в конечном итоге кость. В трубчатых костях центры окостенения диафизов появляются раньше, чем эпифизов.

После появления диафизарного и эпифизарных центров окостенения между ними остается прослойка хрящевой ткани — эпифизарный хрящ. За его счет происходит рост кости в длину, прекращаясь в период полового созревания; хрящевая пластинка заменяется костной тканью (синостозируется). После этого продольный рост костей возможен в ограниченных пределах за счет суставного хряща, покрывающего эпифизы на поверхности, обращенной в полость сустава.

Рост костей в толщину  происходит по их поверхности. Снаружи имеется тонкая перепонка, построенная из соединительной ткани, — надкостница. В ней разветвляются сосуды и нервы, входящие внутрь кости и обеспечивающие процессы ее жизнедеятельности. На внутренней поверхности надкостницы располагаются клетки, образующие кость (остеобласты) и разрушающие ее (остеокласты). Такие же клетки присутствуют в ростковом эпифизарном хряще, на поверхности, обращенной в костномозговую полость (эндост), и в толще кости вокруг кровеносных сосудов, лежащих в Остеонах (мезост).

На протяжении жизни  кость непрестанно перестраивается. Разрушение старого и образование нового костного вещества происходит периостально, эндостально и мезостально. Подсчитано, что средняя продолжительность жизни одной костной клетки (остеоцита) составляет 25 лет. А это значит, что на протяжении жизни масса костного вещества обновляется |  не один раз.                                                   

С возрастом у детей  и подростков кости увеличиваются  во всех размерах, делаются более массивными, толщина компактного вещества  нарастает, перекладины губчатой кости разрастаются. Активностью костеобразования высока в первые годы жизни, уменьшается к концу  первого десятилетия, затем снова нарастает в период полового созревания. 

Старение костей начинается очень рано. Начальные его признаки могут обнаруживаться в костях, подвергающихся механической перегрузке, на втором десятилетии жизни. Они включают в себя истончение  суставного хряща и появление по периферии суставных поверхностей  костных выростов — краевых остеофитов. В кисти они наблюдаются у головок средних фаланг, а позже – у основания дистальных и средних фаланг.

 

21 Строение и функции мышечной  системы

 

Мышцы как часть опорно-двигательной системы выполняют функцию движения. Они удерживают тело в равновесии и перемещают его в пространстве, осуществляют дыхательные движения, движения глаз, глотание, обеспечивают мимику и образование звуков.

 

Основными структурными элементами скелетной  мышцы являются поперечнополосатые мышечные волокна, способные сокращаться и расслабляться. Мышечные волокна заключены в рыхлую соединительную ткань, образующую вокруг них эндомизии. Волокна собраны в пучки, окруженные внутренним перимизием. Рыхлая соединительная ткань, покрывающая всю мышцу, называется наружным перимизием. Внутримышечная соединительная ткань выполняет опорную функцию. В ней разветвляются кровеносные капилляры, питающие мышечные волокна, а также двигательные, чувствительные и симпатические нервные волокна, благодаря которым происходит сокращение мышцы, а также регуляция ее работы.

Длина мышечных волокон колеблется от нескольких миллиметров до 12,5 см (в портняжной мышце), толщина — от 9 до 100 мкм. Длина и диаметр мышечного волокна в целом пропорциональны величине целой мышцы. В коротких мышцах длина волокон может быть равна длине мышцы, в длинных мышцах она намного короче их.

Мышечные волокна представляют собой симпластические многоядерные образования. Вытянутые в длину палочковидные ядра расположены по периферии волокна. Количество их варьирует от нескольких десятков до многих сотен в зависимости от длины мышечного волокна. Оболочка мышечного волокна — сарколемма — тесно связана с системой внутримышечной соединительной ткани. Большая часть цитоплазмы мышечного волокна (саркоплазмы) занята миофибриллами, образующими сократительный аппарат мышцы. Свободная часть саркоплазмы находится главным образом в участках, окружающих ядра. Миофибриллы имеют толщину 0,5—2 мкм. Они состоят из тонких нитей — миофиламентов, или протофибрилл. Различают тонкие миофиламенты, состоящие из белка актина (диаметр около 5 нм), и толстые — из миозина (диаметр 10 нм). В миофибриллах чередуются диски Л (анизотропные, с двойным лучепреломлением) и диски И (изотропные). Первые в поляризованном свете выглядят темными, вторые — светлыми. Чередование этих дисков обусловливает поперечную исчерченность мышечного волокна. В области дисков И находятся только тонкие миофиламенты, в области дисков Л — и тонкие, и толстые. Посредине дисков поперек проходят мембраны, составляющие часть опорного аппарата волокна и тесно связанные с сарколеммой: в светлом диске — телофрагма (Т), или линия Z, в темном диске — мезофрагма (М). Сокращение мышечного волокна происходит в результате взаимодействия белковых молекул актина и миозина. При этом тонкие и толстые миофиламенты скользят относительно друг друга так, что тонкие входят в промежутки между толстыми, и изотропные диски сокращаются в своих размерах вплоть до полного исчезновения.

Мышечные волокна неоднородны  по своей структуре. Почти в каждой мышце человека можно найти волокна двух типов — красные и белые. Красные волокна (I тип, тонические) имеют меньший диаметр. Темно красный их цвет обусловлен большим содержанием миоглобина. Сокращаются они медленно, но могут долгое время находиться в сокращенном состоянии. Белые волокна (II тип, тетанические) имеют больший диаметр, они беднее саркоплазмой, содержание миоглобина меньше; эти волокна сокращаются быстро, но кратковременно. Наличие двух типов волокон обеспечивает мышце сочетание быстроты сокращения со способностью развивать длительные напряжения. В зависимости от функции мышцы в ней преобладают те или иные волокна. Сила мышцы прямо пропорциональна числу содержащихся в ней мышечных волокон.

Мышечные волокна образуют тело, или брюшко мышцы, которое по концам переходит в сухожилия, служащие для прикрепления мышц к костям. Сухожилия состоят из плотной соединительной ткани, богатой коллагеновыми волокнами, и образуются как продолжение внутримышечных соединительнотканных элементов. Сухожилия переходят в надкостницу кости и вплетаются в ее верхние слои.

Мышцы различаются по размерам, форме, направлению волокон, положению, отношению  к суставам, функции.

В онтогенезе в структуре скелетных  мышц наблюдаются следующие основные изменения: мышечные волокна растут, диаметр их увеличивается. Уменьшается количество ядер на единицу площади сечения мышечного волокна; ядра становятся мельче, из круглых или овальных они превращаются в палочковидные; увеличивается количество миофибрилл; нарастают различия в диаметре мышечных волокон; развивается внутримышечная соединительная ткань; мышечные волокна группируются в мышечные пучки, которые приобретают все более правильную структуру. Все эти изменения заканчиваются примерно к 25 годам.

 

22. Строение, функции и классификация скелетных мышц

 

Отдельная мышца состоит  из поперечнополосатых мышечных волокон, объединенных с помощью соединительнотканных оболочек. В каждой мышце различают  сокращающуюся часть — мышечное брюшко (тело) и несокращающуюся — сухожилие, с помощью которого мышцы прикрепляются к костям. Скелетные мышцы обоими концами прикрепляются к костям, что обеспечивает движение частей тела. Только мимические мышцы прикреплены одним концом к кости, а вторым — к коже.

У человека более 400 скелетных мышц (см. рис.). Они составляют около '/з массы тела взрослого человека. Скелетные мышцы перекидываются через один, иногда через два и более суставов (сгибатели предплечья, кисти, пальцев). Сокращаясь, мышца укорачивается, утолщается и движется относительно соседних мышц. Укорочение мышцы сопровождается сближением ее концов и костей, к которым она прикрепляется. В каждом движении участвует обычно несколько групп мышц. Мышцы одной группы, например передние мышцы плеча, сокращаются одновременно. Их называют синергистами. Мышцы противоположной группы в это время расслабляются. Это мышцы-антагонисты, (сгибатель — двуглавая мышца и разгибатель — трехглавая). В каждом движении участвуют мышцы, совершающие его и противодействующие ему, что придает движению точность и плавность.

Рис. Мышцы тела человека

1 - двуглавая, 2 - трехглавая, 3 - мышцы предплечья, 4 - мышцы кисти, 6 -икроножная, в - ягодичная, 7 - мышцы затылка, 8 - большая грудная, в - мышцы брюшного пресса, 10 — мимические мышцы лица, 11 — дельтовидная

 

 

 

 

 

 

23. Сократимость мышц

Молекулярный механизм сокращения мышечного волокна состоит в  том, что возникающий в области  концевой пластинки потенциал действия распространяется по системе поперечных трубок вглубь волокна, вызывает деполяризацию  мембран и освобождение из них ионов кальция. Свободные ионы кальция в межфибриллярном пространстве запускают процесс сокращения (см. рис.)

 

Сокращение (укорочение саркомера), разбитие тяги

Рис.4.3. Сокращение мышцы.

А. Поперечные мостики между актином  и миозином разомкнуты. Мышца находится в расслабленном состоянии. Б. Замыкание поперечных мостиков между актином и миозином. Совершение головками мостиков грибковых движении по направлению к центру саркомера. Скольжение актиновых нитей вдоль миозиновых, укорочение саркомера, развитие тяги.

Механический ответ мышечного  волокна или отдельной мышцы  на однократное их раздражение называется одиночным сокрашением. При одиночном  сокращении выделяют: 1. Фазу развития напряжения или укорочения; 2. Фазу расслабления или удлинения. Фаза расслабления продолжается примерно в два раза дольше, чем фаза напряжения.

Механическая реакция целой  мышцы при ее возбуждении выражается в двух формах – в развитии напряжения и в укорочении. В естественных условиях деятельности в организме  человека степень укорочения мышцы может быть различной. По величине укорочения различают три типа мышечного сокращения: 1. Изотонический – это сокращение мышцы, при котором ее волокна укорачиваются при постоянной внешней нагрузке (в реальных движения чисто изотоническое сокращение практически отсутствует); 2. Изометрический – это тип активации мышцы, при котором она развивает напряжение без изменения своей длины (это сокращение лежит в основе статической работы); 3. Ауксотонический или анизотонический тип – это режим, в котором мышца развивает напряжение и укорачивается (такие сокращения имеют место при ходьбе, беге и т.д.). Изотонический и анизотонический типы сокращений лежат в основе динамической работы.

24. Динамическая и статическая  работа мышц

При физиологической систематизации мышечной работы в качестве классификационных признаков выделяют объем активной мышечной массы, тип мышечных сокращений, силу и мощность сокращений мышц, энерготраты.

В зависимости от объема работающих мышц выделяют локальные нагрузки, при которых активируется менее 1/3 всей мышечной массы тела, регионарные, когда сокращается от 1/3 до 2/3 всей мышечной массы, и глобальные, в осуществлении которых задействовано более 2/3 всей мышечной массы тела. При занятиях физической культурой и спортом большее число нагрузок относится к глобальным.