Опорно-двигательная система

1. Опорно-двигательная система

С.Н. Малафеева
1

2. Значение опорно-двигательной системы

• Опорно-двигательная система состоит из скелета и
мышц.
• У некоторых водных позвоночных (рыбы) скелет
хрящевой, так как в водной среде механическая
нагрузка на опорные структуры меньше, чем в
воздушной.
• Скелет взрослого человека в основном состоит из
костей.
• Хрящ сохранился в местах, где требуется гибкость и
упругость.
• Так, например, реберные хрящи, хрящ на суставных
поверхностях костей.
2

3.

Опорно-двигательный аппарат выполняет:
Опорную,
защитную функцию,
и играет важную роль в движении.
Защитная функция скелета осуществляется за счет
образования из отдельных костей костного канала, так,
например, в полости черепа находится головной мозг, в
позвоночном канале – спинной мозг; грудная клетка
защищает сердце, легкие, крупные сосуды; тазовые кости
– органы половой и мочевой системы.
• Скелет – пассивный орган движения, так как к нему
прикрепляются мышцы.
• Скелет играет роль в обменных процессах, в частности
в минеральном (соли кальция, фосфора, магния и др.
элементов).
• Кроме того, скелет выполняет кроветворную функцию,
так как полости костей заполнены костным мозгом
(красным и желтым), за счет красного костного мозга
участвует в кроветворении.
3

4.

• Мышцы активная часть опорно-двигательной
системы.
• Активность мышц связана с одним из основных
свойств живого – возбудимостью, которая
проявляется в изменении их упругих свойств или
напряжения.
• Мышцы прикрепляются к костям скелета,
перекидываясь через суставы.
• При сокращении мышц осуществляются
двигательные акты, и совершается динамическая
работа.
• Движениями мышц управляет нервная система.
• Если у детей будет ограничена двигательная
активность, то у них замедляется как физическое, так
и психическое развитие.
4

5. Общие сведения о скелете

• В скелете человека различают: скелет
туловища, скелет головы (череп), скелет
верхних и нижних конечностей.
• В состав скелета входит 206 костей (85
парных и 36 непарных).
• В процессе филогенеза скелет проходит три
стадии развития:
Соединительно-тканную (перепончатую);
Хрящевую;
Костную.
5

6.

• У примитивных хордовых (ланцетник)
скелет представлен хордой, вокруг
которой закладывается перепончатый
скелет.
• У взрослых форм хрящевых рыб скелет
хрящевой, у высших позвоночных он
замещается костным.
• В эмбриогенезе человека повторяется
смена этих трех стадий развития
скелета.
6

7. Вид скелета спереди

Вид скелета сзади
7

8. Строение кости

• Кость является самостоятельным
органом и состоит из нескольких тканей,
главной из которых является костная,
состоящая из костных клеток –
остеоцитов и основного вещества.
8

9.

Костная ткань: 1. гаверсов канал; 2 . остеон; 3. остеоциты
9

10.

• Остеоциты располагаются в лакунах по всему
основному веществу.
• В костной ткани имеется много каналов,
соединяющихся друг с другом, в которых
проходят кровеносные сосуды и нервы.
• Эти каналы образованы костными
пластинками, которые расположены
концентрически.
• Система костных пластинок является
структурной единицей кости и называется
остеоном.
• Остеон - это система костных пластинок,
окружающих канал.
10

11.

• Строение остеона (модель)
11

12.

• Из остеонов образуется два вида костного вещества.
КОСТНОЕ ВЕЩЕСТВО
Компактное вещество
Находится снаружи
кости.
Преобладает в тех
костях, функция которых
связана с опорой и
движением (диафизы
длинных костей).
Губчатое вещество
Находится внутри кости.
Располагается в эпифизах
длинных костей, в коротких
и плоских костях.
Ячейки между
перекладинами губчатого
вещества заполнены
костным мозгом.
В красном костном мозге
развиваются эритроциты,
зернистые лейкоциты и
кровяные пластинки.
12

13. Каждая кость снаружи покрыта надкостницей – тонкой, бледно розового цвета соединительной оболочкой, которая состоит из двух

слоев.
НАДКОСТНИЦА
Наружный слой
Представлен плотной
соединительной тканью.
Внутренний слой
Представлен рыхлой
соединительной тканью и
содержит костеобразующие
клетки – остеобласты, за
счет которых происходит
рост костей в толщину, а при
переломах костей –
сращение.
Надкостница богата кровеносными сосудами и нервами.
Суставные поверхности костей свободны от надкостницы и покрыты
гиалиновым хрящом.
Таким образом, кость как орган состоит из костной ткани, костного
мозга, надкостницы, суставного хряща, нервов и сосудов.
13

14. Химический состав кости

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТИ
Органические вещества
В основном оссеин, составляет
30 – 35% сухой массы. Он
придает кости эластичность.
Неорганические вещества
Составляют 65 – 70%, придают
кости твердость.
С возрастом количественное соотношение оссеина и минеральных
солей изменяется.
В костях детей содержится больше оссеина, поэтому они более
эластичны.
В старости в костях становится больше минеральных солей. Их
содержание может доходить до 80%. Поэтому кости в старческом
возрасте более хрупкие, а при падении часто случаются переломы.
14

15.

• Сочетание в кости органических и
неорганических веществ обеспечивает
ее прочность, что делает кость очень
устойчивой к механическим нагрузкам.
• Так, например, бедренная кость
человека в вертикальном положении
выдерживает давление груза до 1,5
тонн, а большеберцовая до 1,8 тонн.
15

16. Виды костей

• По внешней форме различают:
Кости длинные,
Короткие,
Широкие,
Смешанные.
• Классификация костей осуществляется
на основании трех принципов: формы
(строения), функции и развития.
16

17. Классификация костей

ТРУБЧАТЫЕ КОСТИ
Длинные
Короткие
ПЛОСКИЕ КОСТИ
Кости
черепа
ГУБЧАТЫЕ КОСТИ
Длинные
Короткие
Смешанные
СМЕШАННЫЕ КОСТИ
Кости
поясов
17

18.

• Трубчатые кости – построены из
губчатого и компактного вещества,
образуют трубку с костно-мозговой
полостью; выполняют все три функции
скелета: опору, защиту, движение.
• Длинные трубчатые кости - входят
в состав скелета конечностей. К ним
относятся плечевая и бедренные кости,
кости предплечья и голени.
• Короткие трубчатые кости – кости
пястья и плюсны, кости пальцев
(фаланги), кисти и стопы.
18

19.

• В каждой кости различают – тело (диафиз)
и два суставных конца (эпифизы).
• Тело кости имеет цилиндрическую или
призматическую форму, состоит из
компактного вещества; имеется мозговая
полость.
• Эпифизы обычно утолщены, состоят из
губчатого вещества, снаружи они покрыты
тонким слоем компактного вещества.
• Эпифизы имеют суставные поверхности,
которые участвуют в образовании суставов,
могут иметь костные выступы, к которым
прикрепляются мышцы и связки.
19

20.

Микроструктура компактного вещества: 1. остеоны; 2. канал
остеона; 3. сосуды; 4. костно-мозговая полость
20

21.

• Губчатые кости – состоят
преимущественно из губчатого вещества,
покрыты тонким слоем компактного.
• Различают длинные губчатые кости
(ребра, грудина) и короткие (позвонки, кости
запястья и предплюсны).
• К губчатым костям относятся также
сесамовидные кости, то есть они похожи
на сесамовые зерна растения кунжут.
• К этим костям относятся костная чашечка,
гороховидная кость и др.
• Они выполняют вспомогательную функцию
(приспособление для работы мышц),
располагаются около суставов, участвуя в их
образовании.
21

22.

• Плоские кости – к ним относятся
покровные кости черепа (лобная,
теменная), которые выполняют
защитную функцию, а также плоские
кости поясов конечностей (лопатка и
тазовые кости).
22

23.

• Смешанные кости – к этим костям
относятся кости основания черепа
(клиновидная, височная кости). Эти
кости срослись из нескольких частей,
имеют разную функцию, строение и
развитие.
• К смешанным костям относится также
ключица.
23

24. Мышечная система

24

25. Общие сведения о мышцах

• В организме у человека по структуре и
функциям выделяют три типа мышц.
МЫШЦЫ
Скелетные
Гладкие
Сердечная
поперечнополосатые
25

26.

• Скелетные мышцы образованы из
поперечно-полосатой мышечной ткани,
сухожильные концы – сухожилия, которые
образованы плотной соединительной тканью
и служат для прикрепления.
• С участием мышц тело удерживается в
равновесии, перемещается в пространстве,
осуществляются дыхательные и
глотательные движения, формируется
мимика.
• Однако, некоторые мышцы могут
прикрепляться и к фасциям, различным
органам (глазному яблоку, хрящам гортани),
коже на лице.
26

27.

• Мышцы принимают участие в образовании
стенок полостей тела (ротовой, грудной,
брюшной, таза), а также входят в состав
стенок некоторых внутренних органов (глотка,
верхняя часть пищевода).
• Общая масса скелетной мускулатуры
составляет до 42% от массы тела (у
новорожденных 20 – 22%); у пожилых и
старых людей она несколько уменьшается до
25 – 30%.
• Деятельность скелетной мускулатуры
находится под контролем сознания, то есть
сокращение отдельных мышечных групп
происходит произвольно.
27

28.

• Анатомической структурой скелетной
мускулатуры является мышца, которая имеет
активную часть – брюшко, и сухожильные
концы (сухожилия).
• Каждое мышечное волокно скелетной
мускулатуры покрыто тонким слоем рыхлой
соединительной ткани - эндомизием, тесно
связанной с оболочкой мышечного волокна
(сарколеммой).
• Снаружи мышца покрыта соединительнотканной оболочкой – перимизием.
28

29.

29

30. Изображение мышечного волокна (волокно, состоящее из фибрилл, окружено саркоплазматическим ретикуломом и Т-трубочками,

открывающимися в область сарколеммы)
30

31.

• Артерии мышцы подходят к мышцам с
их внутренней стороны в составе
соединительно-тканых оболочек, здесь
же из мышцы выходят вены и
лимфатические сосуды.
• Аксоны мотонейронов (двигательных
нейронов) разветвляются на конце,
образуя нервно-мышечный синапс.
31

32.

• Схематическое
изображение
двигательной
единицы:
1. мотонейрон;
2. аксоны
мотонейронов;
3. разветвления
аксонов;
4. нервномышечные
синапсы;
5. мышечные
волокна
32

33.

• В теле человека насчитывается около 600
скелетных мышц, различных по величине,
форме и назначению.
• В каждой мышце один из ее концов называют
началом, другой – прикреплением.
• Началом считается проксимальный конец
мышцы, обычно остающийся неподвижным
при ее сокращении.
• Это место на кости называется укрепленной
точкой.
• Место прикрепления, находящееся на другой
кости, приводимой сокращающейся мышцей
в движение, называется подвижной точкой.
• Таким образом, из двух точек фиксации одна
является неподвижной, а другая подвижной.
33

34. Формы мышц: А. веретенообразная; Б. одноперистая; В. двуперистая; Г. двуглавая; Д. широкая; Е. двубрюшная; Ж. мышца с

сухожильными перемычками; 1. головки; 2. брюшко;
3. хвост; 4. сухожилие; 5. сухожильная перемычка;
6. апоневроз
34

35. Виды мышц

• Каждая мышца имеет свою определенную
форму, строение, функцию и развитие.
• По форме различают мышцы: длинные,
короткие и широкие.
• Длинные мышцы имеют форму веретена и
располагаются преимущественно на
конечностях, выполняя роль рычагов.
Некоторые из них могут иметь две, три или
четыре головки – двуглавая, трехглавая,
четырехглавая.
35

36.

• Формы мышц: А.
веретенообразная;
Г. двуглавая;
1. головки; 2. брюшко;
3. хвост; 4. сухожилие
36

37.

• У ряда мышц от одного общего брюшка
может отходить несколько сухожилий,
прикрепляющихся к различным костям.
• Так, например, на кисти, на стопе, к
фалангам пальцев прикрепляется
длинный сгибатель пальцев.
37

38.

• Широкие мышцы располагаются на
туловище, в стенках полостей тела,
например, мышцы живота,
поверхностные мышцы спины и груди.
• Сухожилия широких мышц плоские,
занимают большую поверхность.
• Имеют вид пластин, так называемые
апоневрозы.
38

39.

• Формы мышц:
• Д. широкая
мышца; 6.
апоневроз; Ж.
мышца с
сухожильными
перемычками
39

40.

• Круговые мышцы располагаются
вокруг отверстий тела (круговая мышца
рта, анальное отверстие, глазницы).
• Такие мышцы называют сфинктерами.
40

41.

• Направление волокон в мышцах может быть
параллельным, круговым и косым.
• Параллельное направление волокон
характерно для веретенообразных мышц.
• Если мышечные пучки косо присоединяются к
сухожилию только с одной стороны, то это
одноперистые мышцы.
• Если они подходят к сухожилию с двух
сторон, такие мышцы называют
двуперистыми.
41

42.

• Формы мышц: Б.
одноперистая;
В. двуперистая;
2. брюшко;
4. сухожилие
42

43.

• По функции мышцы делятся на сгибатели,
разгибатели, приводящие, отводящие,
вращатели (к внутри и кнаружи).
• По отношению к суставам они делятся на
односуставные, если действуют на один
сустав; если перекидываются через два и
большее число суставов – двусуставные и
многосуставные.
• По положению различают поверхностные и
глубокие, наружные и внутренние,
латеральные и медиальные мышцы.
43

44.

• Кроме основных частей мышцы в ней выделяют
вспомогательные аппараты: фасции –
соединительно-тканные оболочки,
синовиальные сумки, сесамовидные кости.
• Фасции создают опору для мышечного брюшка и
способствуют изолированному сокращению
отдельных мышц, устраняя трение мышц друг о
друга.
• Синовиальные сумки заполнены синовиальной
жидкостью, которая уменьшает трение сухожилий
при движениях.
• Такую же функцию выполняют сесамовидные
кости, которые развиваются в толще некоторых
сухожилий или срастаются с ними. К таким костям
относятся гороховидная кость и надколенник.
• Все эти вспомогательные аппараты облегчают работу
мышц, увеличивая их силу.
44

45. Сила и работа мышц

• Сила мышцы – это максимальный
груз, который она может поднять, либо
максимальное напряжение, которое она
может развить при сокращении.
• Сила у разных мышц различна.
• Так, например, у икроножной вместе с
камбаловидной она составляет 6,25 кг;
для разгибателей шеи - 9 кг;
жевательной – 10 кг; для двуглавой
мышцы плеча – 11,4 кг; плечевой – 12,1
кг; трехглавой плеча – 16,8 кг.
45

46.

• Сила мышц также зависит от места прикрепления.
• Кости вместе с прикрепляющимися к ним мышцами
являются рычагами. И мышца может развивать тем
большую силу, чем дальше от точки рычага и ближе к
точке приложения силы тяжести она прикрепляется.
• Рычаг (в механике) – твердое тело, имеющее точку
опоры, около которой оно может вращаться под
влиянием противодействующих сил.
• У человека роль рычага играет кость или группа
костей.
• А сила тяги мышц и сила сопротивления (сила
тяжести части тела) противодействующие силы.
• В рычаге различают: точку опоры, точку
сопротивления и точку приложения силы.
46

47. Работа мышц (рычаги): 1. рычаг равновесия; 2. рычаг силы; 3. рычаг скорости; А. точка опоры; Б. точка приложения силы; В. Точка

сопротивления
47

48.

• Плечо сопротивления – расстояние от
точки опоры до точки сопротивления.
• Плечо приложения силы – расстояние от
точки опоры до точки приложения силы.
• Рычаги делятся на три группы: рычаг
равновесия (у него точка опоры
расположена между точками приложения
силы), рычаг силы (в нем точка
сопротивления лежит между точками опоры и
приложения силы), рычаг скорости (точка
приложения силы лежит между точкой опоры
и точкой сопротивления).
• В организме человека имеется все три рода
рычагов.
48

49. Рычаги тела человека

49

50.

• Концы мышц прикрепляются на костях, и точки ее
начала и прикрепления при сокращении
приближаются друг к другу.
• Мышцы при этом выполняют определенную работу.
• Различают работу:
Динамическая работа
Смещение одних органов
относительно других и перемещение
тела в пространстве, при этом
мышца изменяет длину и толщину.
Этот вид работы осуществляется в
изотоническом режиме, то есть
поочередно сокращаются различные
группы мышц, что дает возможность
человеку длительное время
совершать работу.
Динамическая работа – бег, ходьба и
др.
Статическая работа
Активная фиксация органов
относительно друг друга и придание
определенного положения телу.
При этом мышца развивает
напряжение без изменения длины.
Мышца изменяется в
изометрическом режиме.
К статической работе относится
стояние, держание головы в
вертикальном положение, сидение
50

51.

• Работа мышц вычисляется по следующей
формуле:
• А=P * h
А - работа кг * м;
Р – сила в кг (величина груза);
h – высота на которую поднят груз в метрах.
Так, например, величина груза равна 1 кг,
высота на которую подняли вес - 5 метров, то
работа будет равна, согласно формуле,
5 кг*м.
51

52.

• По характеру работы мышцы можно
разделить на две группы:
Сильные
Способны легче производить работу
статического характера, в них
преобладают мышечные волокна,
относящиеся к перистым. Богаты
кровеносными сосудами и
мышечным пигментом
(миоглобином), имеют темный цвет
и их называют красными
мышцами.
Примером этих мышц является
камбаловидная мышца.
Ловкие
Эта группа мышц легче совершает
динамическую работу, волокна
расположены параллельно, имеют
небольшую площадь начала и
прикрепления. Имеют меньшее
количество кровеносных сосудов и
по этому их называют белыми
мышцами.
Эти мышцы отличаются быстротой
сокращения, в них быстрее
наступает утомление.
Примером этих мышц является –
двуглавая мышца бедра.
•У высших животных и человека каждая мышца содержит как красные
волокна статического типа, так и белые – динамического типа.
52

53.

• Работа мышц – необходимое условие их
существования.
• Длительная бездеятельность мышц ведет к их
атрофии.
• Атрофия – потеря работоспособности в результате
длительной бездеятельности мышц.
• Поэтому необходима систематическая тренировка
различных групп мышц, что приводит к увеличению
их объема, силы и работоспособности.
• Чрезмерная и длительная работа мышц может
привести к возникновению утомления.
• Утомление – физиологическое состояние
временного снижения работоспособности,
возникающее в результате деятельности мышц.
• Чтобы не возникало утомления необходима
согласованная работа мышц – синергистов и
антагонистов.
53

54.

Синергисты
Антагонисты
54

55.

55