Опорно-двигательный аппарат человека

Вариант №3.

Рассмотреть и  записать: специфические особенности опорно-двигательного аппарата человека; особенности развития скелета и мускулатуры верхних и  нижних конечностей в связи с приспособлением к вертикальному положению тела человека; прогрессивная дифференцировка скелета и мускулатуры руки в связи с трудовой деятельностью.

Специфические особенности опорно-двигательного аппарата человека.

Одно из основных свойств животных организмов - передвижение (локомоция) - осуществляется за счет опорно-двигательного аппарата. Органы движения представляют собой единую систему, где каждая часть и орган формируются и функционируют в постоянном взаимодействии друг с другом. Элементы, входящие в систему органов движения, подразделяют на две основные категории: пассивные (кости, связки и суставы) и активные элементы органов движения (мышцы).

Размер и форма тела человека в значительной мере определяется структурной  основой – скелетом. Скелет обеспечивает опорой и защитой все тело и  отдельные органы. В составе скелета имеется система подвижно сочлененных рычагов, приводимая в движение мышцами, благодаря чему и совершаются разнообразные движения тела и его частей в пространстве. Отдельные части скелета служат не только вместилищем жизненно важных органов, но и обеспечивают их защиту. Например, череп, грудная клетка и таз служат защитой мозга, легких, сердца, кишечника и др.

До недавнего времени господствовало мнение о том, что роль скелета  в организме человека ограничена функцией опоры тела и участием в  движении (это и послужило причиной появления термина «опорно-двигательный аппарат»). Благодаря современным исследованиям представление о функциях скелета значительно расширилось. Например, скелет активно участвует в обмене веществ, а именно в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Такие входящие в состав скелета вещества, как кальций, фосфор, лимонная кислота и другие, при необходимости легко вступают в обменные реакции. Функция мышц также не ограничивается включением костей в движение и совершением работы, многие мышцы, окружая полости тела, защищают внутренние органы.

Человеческий скелет по строению схож со скелетом высших животных, но имеет  целый ряд особенностей, которые  связаны с прямохождением, передвижением на двух конечностях, высоким развитием руки и головного мозга. Отсюда можно выделить специфические особенности опорно-двигательного аппарата человека:

1. Вертикальное расположение  позвоночного столба, наличие в нем изгибов из-за силы тяжести при прямохождении.

2. Увеличение размеров позвонков (сверху вниз - вызвано возрастающей нагрузкой на них).

3. Перемещение затылочного отверстия  и атлантозатылочного сустава ближе к середине основания черепа привело к исчезновению затылочных гребней, к которым прикреплялись мышцы для удерживания головы. Это позволило удерживать голову при меньших усилиях мышц и легко вращать ее.

4. Развитие сосцевидного отростка  височной кости, к которому  прикрепляется мышца, удерживающая  голову в вертикальном положении.

5. Увеличение мозгового отдела  черепа и уменьшение лицевого отдела.

6. Развитие дифференцированной  мускулатуры пальцев рук; противопоставление  большого пальца.

7. Наклон таза под  углом 45-60° в связи с перемещением центра тяжести тела.

Особенности развития скелета  и мускулатуры верхних и  нижних конечностей в связи с приспособлением к вертикальному положению тела человека.

Прямохождение освободило верхнюю  конечность от опорно-двигательной функции. Нижняя конечность, приняв на себя всю тяжесть тела, приспособилась исключительно к опорно-двигательной деятельности. Рука стала органом труда, выполняя совершенно новую функцию по сравнению с передней конечностью животных. Стопа приобрела сводчатое строение, что увеличило ее прочность противостоять тяжести тела и выполнять роль гибкого рычага в перемещении тела.

Нижние конечности человека, выдерживающие большую статическую нагрузку и выполняющие локомоторную функцию, имеют более массивный скелет, они выпрямлены в коленных суставах, мощно развиты их суставы и связки. Приспособления руки к вертикальной статике выразились в облегчении конструкции ее скелета, в изменении относительной длины ее частей.

Сильно развилась мускулатура  нижней конечности, которая приспособилась к выполнению статических и динамических нагрузок, но вместе с тем уменьшилось разнообразие и ограничился размах движений. Сильные ягодичные мышцы, четырехглавая мышца бедра и трехглавая мышца голени фиксируют ногу при стоянии. По сравнению с верхней конечностью мышцы нижней конечности имеют большую массу, в них значительно больше плотной соединительной ткани. Мышцы верхних конечностей тонко дифференцированы. Рука человека приобрела особую подвижность.

Важным механическим моментом является то, что на нижней конечности мышцы имеют обширные поверхности опоры и приложения силы, прикрепляются сравнительно далеко от точки опоры рычага, на который действуют, но ближе к точке сопротивления. Неодинаковы также отношения групп мышц друг к другу на верхней и нижней конечностях: масса разгибателей нижней конечности относится к массе сгибателей как 3:1, а на верхней конечности это отношение выражается как 1:1,042. На нижней конечности больше развиты разгибатели, чем сгибатели. Это связано с тем, что разгибатели играют большую роль в удержании тела в вертикальном положении и при передвижении в пространстве (ходьба, бег).

Прогрессивная дифференцировка скелета и мускулатуры руки в связи с трудовой деятельностью.

Особую подвижность  руки человека обеспечивается формой грудной клетки, длинными ключицами, положением лопаток (на дорсальной стороне  грудной клетки), характером связи плечевого пояса с туловищем, особенностями строения плечевого сустава. Благодаря ключице плечевой сустав отставлен от туловища и через ее сочленение с грудиной скелет руки опирается на скелет туловища. 

Грудная клетка утолщена в сагиттальном направлении и не мешает движению рук.

Плечевой пояс связан с туловищем в основном мышцами, которыми он и фиксируется  при одновременном их напряжении.

Объем движений в локтевом и в плечевом суставах, у человека значительно больше. Предплечье короче плеча, что позволяет руке делать быстрые и точные движения (например, удары) и требует меньших усилий при поднятии тяжестей. В работе руки большое значение имеют вращательные движения лучевой кости - пронация и супинация, совершаемые совместно с кистью в проксимальном и дистальном лучелоктевых суставах.

В связи с приспособлением  руки к труду в ее мускулатуре  сгибатели по количеству и дифференцированности преобладают над разгибателями, пронаторы - над супинаторами и приводящие мышцы - над отводящими.

Существенное значение в работе руки имеет мощное развитие плечелучевой мышцы. Последняя, располагаясь параллельно лучевой кости, устанавливает кисть в среднее положение между состояниями пронации и супинации. При этом ладонь оказывается обращенной к туловищу.

Кисть человека - высокоспециализированная структура. Она состоит из многочисленных сочленяющихся между собой костей, соединенными прочным связочным аппаратом в сводчатое образование. Кисть одновременно и очень прочна, и эластична. Многочисленные мышцы обеспечивают не только большую подвижность, но и разнообразие, быстроту и точность движений. Ограниченные и незначительные движения между костями запястья в сумме придают ему большую пластичность, необходимую для трудовых движений кисти как рабочего органа. Большая подвижность I пальца и способность противопоставляться остальным пальцам, в том числе и мизинцу, обеспечиваются седловидной формой I запястно-пястного сустава. Функция I пальца настолько важна, что при утрате его кисть почти перестает быть органом труда.

Под влиянием постоянных профессиональных нагрузок может наступить рабочая гипертрофия отдельных частей скелета кисти, что несколько изменяет их форму и пропорции. Например, у шоферов увеличивается ширина пястных костей и фаланг без особого утолщения их компактного слоя, удлиняются III-V пальцы и соответствующие им пястные кости. У грузчиков увеличивается толщина компактного слоя пястных костей и удлиняется I палец с его пястной костью. У подростков - учащихся ремесленных и музыкальных училищ систематическое воздействие физического труда и постоянная тренировка в игре на музыкальных инструментах замедляет синостозирование эпифизов пястных костей и фаланг, что приводит к их удлинению.

Задача.

После спортивной травмы студент  не может согнуть кисть.

1. Какие мышцы в данном случае травмированы?

Мышцы передней группы предплечья.

2. Какой сустав ограничен  в движениях при данной травме?

Кистевой (лучезапястный) сустав.