Опорно-двигательный аппарат. Непосредственными исполнителями всех движений являются мыш­цы

Непосредственными исполнителями всех движений являются мыш­цы. Однако только они сами по себе не могут осуществлять функцию дви­жения. Механическая работа мышц осуществляется через костные рычаги. Опорно-двигательный аппарат включает в себя три относительно само­стоятельные системы: костную (скелет), связочно-суставную (подвижные соединения костей) и мышечную (скелетная мускулатура).

Кости и их соединения в совокупности образуют скелет, выпол­няющий жизненно важные функции: защитную, рессорную и двигатель­ную. Кости скелета принимают участие в обмене веществ и кроветворе­нии.

В основу классификации костей, которых у взрослого человека на-

считывается более 200, положены форма, структура и функции костей. По форме кости разделяют на длинные, короткие, плоские или округлые; по структуре на трубчатые, губчатые и воздухоносные. В процессе эволюции человека длина и толщина костей увеличиваются и кости приобретают большую прочность. Эта прочность костей обусловлена химическим со­ставом кости, то есть содержанием в них органических и минеральных ве­ществ и ее механическим строением. Соли кальция и фосфора придают костям твердость, а ее органические компоненты - упругость и эластич­ность. С возрастом содержание минеральных веществ, в основном карбо­ната кальция, становится меньше, что приводит к снижению упругости и эластичности костей, обусловливая их ломкость (хрупкость).

Снаружи кость покрыта тонкой оболочкой - надкостницей, плотно соединяющейся с веществом кости. Надкостница имеет два слоя: наруж­ный плотный слой насыщен сосудами (кровеносными и лимфатичес­кими) и нервами, а внутренний костеобразующий - особыми клетками, которые способствуют росту кости в толщину. За счет этих клеток про­исходит и срастание кости при ее переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем ее протяжении, за исключением суставных поверх­ностей. Рост костей в длину происходит за счет хрящевых частей, распо­ложенных на краях.

Суставы обеспечивают подвижность сочленяющимся костям скеле­та. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща, что обеспечива­ет скольжение суставных поверхностей с малым трением. Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость, которая выполняет роль смазки. Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксиру­ют его. Основными направлениями движения, которые обеспечивают сус­тавы, являются: сгибание - разгибание, отведение - приведение, вращение и круговые движения.

Скелет человека делится на скелет головы, туловища и конечно­стей.

Скелет головы называется черепом, который имеет сложное стро­ение. В черепе находится мозг и некоторые сенсорные системы: зритель­ная, слуховая, обонятельная. При занятиях физическими упражнениями большое значение имеет наличие опорных мест черепа - контрфорсов, ко­торые смягчают толчки и сотрясения при беге, прыжках.

Непосредственно с туловищем череп соединяется с помощью двух первых шейных позвонков. Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб состоит из 33-34 позвонков и имеет пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5 сросшихся позвонков) и копчиковый (сросшиеся 4-5 по­звонков). Соединение позвонков осуществляется с помощью хрящевид-ных, эластичных межпозвоночных дисков и суставных отростков. Межпо­звоночные диски увеличивают подвижность позвоночника. Чем больше их толщина, тем выше гибкость. Если изгибы позвоночного столба выражены

сильно (при сколиозах) подвижность грудной клетки уменьшается. Пло­ская или округлая спина (горбатая) свидетельствует о слабости мышц спи­ны. Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упраж­нениями и упражнениями на растягивания.

В основной скелет входит и грудная клетка, которая выполняет защитную функцию для внутренних органов и состоит из грудины, 12 пар ребер и их соединений. Ребра представляют собой плоские дугооб­разно-изогнутые длинные кости, которые при помощи гибких хряще-видных концов прикрепляются подвижно к грудине. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания.

Скелет верхней конечности образован плечевым поясом, состоя­щим из двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включающей плечо, предплечье и кисть.

Скелет нижней конечности образован тазовым поясом, состоящим из двух тазовых костей и крестца, и скелетом свободной нижней конечно­сти, включающей бедро, голень и стопу.

Правильно организованные занятия по физвоспитанию не наносят ущерба развитию скелета, он становится более прочным в результате утолщения коркового слоя костей. Это имеет важное значение при выпол­нении физических упражнений, требующих высокой механической проч­ности (бег, прыжки и т.д.). Неправильное построение тренировочных заня­тий может привести к перегрузке опорного аппарата. Однобокость в выбо­ре упражнений также может вызвать деформацию скелета.

У людей с ограниченной двигательной активностью, труд которых характеризуется удержанием определенной позы в течение длительного времени, возникают значительные изменения костной и хрящевой ткани, что особенно неблагоприятно отражается на состоянии позвоночного столба и межпозвоночных дисков. Занятия физическими упражнениями укрепляют позвоночник и за счет развития мышечного корсета ликвиди­руют различные искривления, что способствует выработке правильной осанки и расширению грудной клетки.

Любая двигательная, в том числе и спортивная, деятельность со­вершается при помощи мышц, за счет их сокращения. Поэтому строе­ние и функциональные возможности мускулатуры необходимо знать любому человеку, но в особенности тем, кто занимается физическими упражнениями и спортом.

На долю мышц приходится значительная часть сухой массы тела человека. У женщин на мышцы приходится до 35% общей массы тела, а у мужчин до 50%. Специальной силовой тренировкой можно значительно увеличить мышечную массу. Физическое бездействие приводит к умень­шению мышечной массы, а зачастую - к увеличению жировой массы.

В организме человека различают несколько видов мышц: скелетные (поперечно-полосатые), гладкие и сердечную мышцы. Деятельность мышц регулируется центральной нервной системой. Скелетные мышцы удержи-

вают тело человека в равновесии и осуществляют все движения. При со­кращении мышцы укорачиваются и через свои эластичные элементы - су­хожилия осуществляют движения частей скелета. Работой скелетных мышц можно управлять по желанию человека, однако, при интенсивной работе они очень быстро утомляются.

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов человека. Гладкомышечные клетки укорачиваются в результате сокращения сокра­тительных элементов, но скорость их сокращения в сотни раз меньше, чем в скелетных мышцах. Благодаря этому гладкие мышцы хорошо приспо­соблены к длительному стойкому сокращению без утомления и с незначи­тельными энергозатратами.

В каждую мышцу входит нерв, распадающийся на тонкие и тон­чайшие ветви. Нервные окончания доходят до отдельных мышечных воло­кон, передавая им импульсы (возбуждение), которые заставляют их со­кращаться. Мышцы на своих концах переходят в сухожилия, через кото­рые они передают усилия на костные рычаги. Сухожилия также обладают упругими свойствами и являются последовательными упругими элемента­ми мышц. Сухожилия обладают большей прочностью на растяжение по сравнению с мышечной тканью. Наиболее слабыми и поэтому часто трав­мируемыми участками мышцы являются переходы мышцы в сухожилие. Поэтому перед каждым тренировочным занятием необходима хорошая предварительная разминка.

Мышцы в организме человека образуют рабочие группы и работа­ют, как правило, скоординированно (согласованно) в пространственно-временных и динамико-временных отношениях. Такое взаимодействие на­зывается мышечной координацией. Чем больше количество мышц или групп принимает участие в движении, тем сложнее движение и тем больше энергозатраты и тем большую роль играет межмышечная координация для повышения эффективности движения. Более совершенная межмышечная координация приводит к увеличению проявляемой силы, быстроты, вы­носливости и гибкости.

Все мышцы пронизаны сложной системой кровеносных сосудов. Протекающая по ним кровь снабжает их питательными веществами и ки­слородом. Сила сокращения мышцы зависит от площади поперечного се­чения мышцы, от величины площади ее прикрепления к кости, а также от направления развиваемого мышцей усилия и длины плеча приложения си­лы. Например, сгибатель бицепса может создать усилия до 150 кг, а голени до 480 кг.

В процессе сокращения мышцы участвует одновременно лишь часть мышечных волокон, остальные в это время выполняют пассивную функцию. Поэтому мышцы могут совершать длительное время работу, од­нако постепенно они теряют свою работоспособность и наступает утомле­ние мышц.

В результате физических тренировок объем и сила мышцы значи­тельно возрастает в 1,5-3 раза, а скорость сокращения и сопротивляемость

к неблагоприятным факторам повышается в 1,2-2 раза, что приводит к воз­растанию прочности сухожилий под влиянием мышечных усилий.

Основные группы мышц наглядно представлены на рисунке 2.1

Рисунок 2.1

Рисунок 2.1 - Основные группы мышц человека Мышцы рук

1. Дельтовидная мышца. Она покрывает плечевой сустав. Состоит
из трех пучков: переднего, среднего и заднего. Каждый пучок двигает руку
в сторону, одноименную своему названию.

2. Бицепс или двуглавая мышца плеча. Расположена на передней
поверхности руки. Сгибает руку в локтевом суставе.

3. Трицепс или трехглавая мышца плеча. Расположена на задней
поверхности руки. Разгибает руку в локтевом суставе.

4. Сгибатели и разгибатели пальцев. Одни расположены на внут­
ренней поверхности предплечья, другие на внешней стороне. Они ведают
движениями пальцев.

Мышцы плечевого пояса

5. Грудино-ключично-сосцевидная мышца. Она вращает и нагибает
голову, участвует в подъеме грудной клетки вверх. ^

6. Лестничные мышцы шеи располагаются в глубине шеи. Участ­
вуют в движении позвоночника.

7. Трапециевидная мышца. Находится на задней поверхности шеи и
грудной клетки. Она поднимает и опускает лопатки, тянет голову назад.

Мышцы груди

8. Большая грудная мышца. Расположена на передней поверхности
| рудной клетки. Приводит руку к туловищу и вращает ее внутрь.

9. Передняя зубчатая мышца. Находится на боковой поверхности
грудной клетки. Она вращает лопатку и отводит ее от позвоночного стол-
ба

10. Межреберные мышцы. Находятся на ребрах. Участвуют в акте
чихания.

Мышцы живота.

11. Прямая мышца. Расположена вдоль передней поверхности
брюшного пресса. Она сгибает туловище вперед.

12. Наружная косая мышца. Находится сбоку брюшного пресса.
11ри одностороннем сокращении сгибает и вращает туловище, при двусто­
роннем - наклоняет его вперед.

Мышцы спины

13. Широчайшая мышца. Находится на задней поверхности грудной
клетки. Приводит плечо к туловищу, вращает руку внутрь, тянет ее назад.

14. Длинные мышцы. Расположены вдоль позвоночника. Разги­
бают, наклоняют и вращают туловище в стороны.

К мышцам спины также относится и трапециевидная мышца, которая была рассмотрена выше. Мышцы ног

15. Ягодичные мышцы. Двигают ногу в тазобедренном суставе, от­
водят, разгибают, вращают бедро внутрь и наружу. Выпрямляют согнутое
имеред туловище.

16. Четырехглавая мышца. Находится на передней поверхности
бедра. Она разгибает но1^ в колене, сгибает бедро в тазобедренном суставе
и вращает его.

17. Двуглавая мышца. Расположена на задней поверхности бедра.
Сгибает ногу в коленном суставе и разгибает в тазобедренном суставе.

18. Икроножная мышца. Расположена на задней поверхности голе­
ни. Сгибает стопу, участвует в сгибании ноги в коленном суставе.

19. Камбаловидная мышца. Находится в глубине голени. Сгибает
стопу.