Муниципальноебюджетноеобразовательноеучреждение

«Многопрофильнаялингвистическаягимназия№33»

Реферат

На тему:

«Опорно-двигательный аппарат и мышечная система, их роль в осуществлении двигательных актов»

       Выполнила:

Карачевцева Светлана Александровна,

учитель физической культуры

2017

г. Мытищи

Оглавление

Введение        3

Функции основных  физических систем  организма: сердечнососудистой и костно-мышечной, их взаимодействие.        4

Функции костно-мышечной системы человека        4

Скелет  человека        5

Общие сведения о мышцах        10

Мышечная работа, значение тренировки мышц        13

Список использованной литературы.        15

Введение

      Организм  человека представляет собой саморазвивающуюся  и саморегулирующуюся биологическую  систему, на которую воздействуют социальные, экологические, биологические и другие факторы. Физическая культура - часть общей культуры общества, отражающая уровень целенаправленного использования физических упражнений для укрепления здоровья и гармонического развития личности. Физическая культура  формировалась на ранних этапах развития человеческого общества, ее совершенствование продолжается по настоящее время. Особенно возросла роль физической культуры в связи с урбанизацией, ухудшением экологической ситуации, автоматизацией труда. 

      В нашей стране существует государственная  структура организации физической культуры и спорта, создана система  медицинского обеспечения физкультуры  и спорта в виде врачебно-физкультурных  диспансеров. Физическая культура внедряется на предприятиях в форме производственной гимнастики, а также в секциях общей физической подготовки по месту работы или жительства, физкультурно-оздоровительных комбинатах и добровольных спортивных обществах. 

Функции основных  физических систем  организма: сердечнососудистой и костно-мышечной, их взаимодействие.

Функции костно-мышечной системы человека

      Скелет  и мышцы – опорные структуры  и органы движения человека. Они  выполняют защитную функцию, ограничивая  полости, в которых расположены  внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) – нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг – в позвоночном канале.  

Скелет  человека

 Скелет человека (др.-греч. σκελετος — «высушенный») — совокупность костей, пассивная часть опорно-двигательного аппарата. Служит опорой мягким тканям, точкой приложения мышц (рычажная система), вместилищем и защитой внутренних органов. Скелет развивается из мезенхимы. Человеческий скелет состоит из двухсот с небольшим отдельных костей, и почти все они соединяются в одно целое с помощью суставов, связок и других соединений.

       Строение. По форме кости делят на длинные, широкие и короткие. Длинные или трубчатые кости (такие, у которых длина сильно преобладает над шириной и толщиной) имеют более или менее цилиндрическую среднюю часть, тело с полостью внутри и 2 конца или эпифиза, которые всегда шире тела и покрыты на суставных поверхностях слоем хряща, находятся в конечностях и более или менее изогнуты. У широких костей два измерения преобладают над третьим; такие кости служат преимущественно для образования стенок полостей, заключающих различные органы (череп, грудная, тазовая полость) и могут быть плоскими, изогнутыми, вогнутыми и т. д. В коротких костях ни одно измерение не преобладает значительно над другими; это кости неправильные, округленные или многогранные (напр. позвонки, кости запястья и предплюсны).

       Поверхность кости может представлять различные  углубления (бороздки, ямки и т. д.) и возвышения (углы, края, ребра, гребни, бугорки и т. п.). Неровности служат для соединения костей между собой или для прикрепления мускулов и бывают тем сильнее развиты, чем более развита мускулатура. На поверхности находятся так называемые «питательные отверстия» (Foraminanutritiva), через которые входят внутрь кости питающие и кровеносные сосуды.

       В костях различают плотное и губчатое костное вещество. Первое отличается однородностью, твёрдостью и составляет наружный слой кости; оно особенно развито в средней части трубчатых костях и утончается к концам; в широких костях оно составляет 2 пластинки, разделённые слоем губчатого вещества; в коротких оно в виде тонкой плёнки одевает кость снаружи. Губчатое вещество состоит из пластинок, пересекающихся в различных направлениях, образуя систему полостей и отверстий, которые в середине длинных костей сливаются в большую полость.

       Наружная  поверхность кости одета так  называемой надкостницей (Periosteum), оболочкой из соединительной ткани, содержащей кровеносные сосуды и особые клеточные элементы и служащей для питания, роста и восстановления кости. Внутренние полости кости выполнены особой мягкой тканью, называемой костным мозгом.

      Клеточное строение. По микроскопическому строению костное вещество представляет особый вид соединительной ткани (в широком смысле слова), костную ткань, характерные признаки которой: твёрдое, пропитанное минеральными солями волокнистое межклеточное вещество и звездчатые, снабжённые многочисленными отростками, клетки.

       Основу  кости составляют коллагеновые волокна со спаивающим их веществом, которые пропитаны минеральными солями и слагаются в пластинки, состоящие из слоев продольных и поперечных волокон; кроме того, в костном веществе находятся ещё упругие волокна (волокна Шарпе). Пластинки эти в плотном костном веществе частью располагаются концентрическими слоями вокруг проходящих в костном веществе длинных разветвляющихся каналов (Гаверсовы каналы), частью лежат между этими системами, частью обхватывают целые группы их или тянутся вдоль поверхности кости. Гаверсов канал в сочетании с окружающими его концентрическими костными пластинками считается структурной единицей компактного вещества кости — остеоном. Параллельно поверхности этих пластинок в них расположены слои маленьких звездообразных пустот, продолжающихся в многочисленные тонкие канальцы — это так называемые «костные тельца», в которых находятся костные клетки, дающие отростки в канальцы. Канальцы костных телец соединяются между собой и с полостью Гаверсовых каналов, внутренними полостями и надкостницей, и таким образом вся костная ткань оказывается пронизанной непрерывной системой наполненных клетками и их отростками полостей и канальцев, по которым и проникают необходимые для жизни кости питательные вещества. По Гаверсовым каналам проходят тонкие кровеносные сосуды (обычно артерия и вена); стенка Гаверсова канала и наружная поверхность кровеносных сосудов одеты тонким слоем эндотелия, а промежутки между ними служат лимфатическими путями кости. Губчатое костное вещество не имеет Гаверсовых каналов. Особое видоизменение костной ткани представляет зубное вещество или дентин.

      Костный мозг. Внутренние полости кости содержат мягкую, нежную, богатую клетками и снабженную кровеносными сосудами массу, называемую костным мозгом (у птиц часть полостей наполнена воздухом). Различают три вида его: слизистый (лишь в некоторых развивающихся костях), красный или лимфоидный (напр. в эпифизах трубчатых костей, в губчатом веществе позвонков), и жёлтый или жировой (наиболее распространенный). Основную форму составляет красный костный мозг, в нём наблюдается нежная соединительно-тканная основа, богатая сосудами, очень похожие на лейкоцитов костномозговые или лимфатические клетки, клетки, окрашенные гемоглобином и считаемые за переход к красным кровяным тельцам, бесцветные клетки, содержащие внутри красные шарики, и многоядерные крупные («гигантские») клетки, так называемые миэлопласты. При отложении в клетки (обычно звездообразных) основы жира и уменьшении числа лимфатических элементов красный мозг переходит в жёлтый, а при исчезновении жира и уменьшении лимфатических элементов он приближается к слизистому.

      Описание. В течение жизни скелет постоянно претерпевает изменения. Во время внутриутробного развития хрящевой скелет плода постепенно замещается костным. Этот процесс продолжается также и в течение нескольких лет после рождения. У новорождённого ребенка в скелете почти 270 костей, что намного больше чем у взрослого. Такое различие возникло из-за того, что детский скелет содержит большое количество мелких косточек, которые срастаются в крупные кости только к определённому возрасту. Это, например, кости черепа, таза и позвоночника. Крестцовые позвонки, например, срастаются в единую кость (крестец) только в возрасте 18—25 лет. Непосредственно к скелету не относятся 6 особых косточек (по три с каждой стороны), расположенных в среднем ухе; слуховые косточки соединяются только друг с другом и участвуют в работе органа слуха, осуществляя передачу колебаний с барабанной перепонки во внутреннее ухо. Подъязычная кость — единственная косточка непосредственно не связанная с другими, — топографически находится на шее, но традиционно относится к костям лицевого отдела черепа. Она подвешена мышцами к костям черепа и соединена с гортанью. Самая длинная кость скелета — бедренная кость, а самая маленькая — стремя в среднем ухе.

      Функции. Помимо механических функций по поддержанию формы тела, обеспечению возможности движения и защите внутренних органов, скелет является также и местом кроветворения: в костном мозге происходит образование новых клеток крови. (Одно из самых распространённых заболеваний, поражающих костный мозг — лейкоз, часто, несмотря на лечение, приводит к смерти.) Кроме этого, скелет, являясь хранилищем большей части кальция и фосфора организма, играет важную роль в обмене минеральных веществ.

   Организация. Скелет человека устроен по общему для всех позвоночных животных принципу. Кости скелета подразделяются на две группы: осевой скелет и добавочный скелет. К осевому скелету относятся кости, лежащие посередине и образующие остов тела; это все кости головы и шеи, позвоночник, рёбра и грудина. Добавочный скелет составляют ключицы, лопатки, кости верхних конечностей, кости таза и кости нижних конечностей. 

      Все кости скелета делят на подгруппы:

    Осевой  скелет

• Череп — костная основа головы, является вместилищем головного мозга, а также органов зрения, слуха и обоняния. Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой.
• Грудная клетка — имеет форму усечённого сжатого конуса, является костной основой груди и вместилищем для внутренних органов. Состоит из 12 грудных позвонков, 12 пар рёбер и грудины.
• Позвоночник, или позвоночный столб — является главной осью тела, опорой всего скелета; внутри позвоночного канала проходит спинной мозг.

    Добавочный  скелет

• Пояс верхних конечностей — обеспечивает присоединение верхних конечностей к осевому скелету. Состоит из парных лопаток и ключиц.
• Верхние конечности — максимально приспособлены для выполнения трудовой деятельности. Конечность состоит из трёх отделов: плеча, предплечья и кисти.
• Пояс нижних конечностей — обеспечивает присоединение нижних конечностей к осевому скелету, а также является вместилищем и опорой для органов пищеварительной, мочевыделительной и половой систем.
• Нижние конечности — приспособлены для перемещения тела в пространстве.

Общие сведения о мышцах

Мышцы состоят из множества удлиненных клеток - мышечных волокон, способных сокращаться и расслабляться. Расслабленную мышцу можно растянуть, но благодаря своей эластичности она после растяжения способна возвратиться к исходным размерам и форме. Мышцы хорошо снабжаются кровью, которая доставляет им питательные вещества и кислород и удаляет отходы метаболизма. Приток крови к мышцам регулируется таким образом, что в каждый данный момент мышца получает ее в необходимом количестве. 

       Выделяют  три гистологических  типа мышц: 

       1. Гладкие мышцы находятся в стенках трубчатых органов тела и обеспечивают передвижение содержимого этих органов, они медленно самопроизвольно сокращаются. Гладкие мышцы иннервируются вегетативной нервной системой . 

       2. Сердечная мышца, имеется только в сердце, сокращается самопроизвольно и не подвержена утомлению. Сердечная мышца иннервируется вегетативной нервной системой.

       3. Скелетные мышцы (поперечнополосатые мышцы или произвольные мышцы), прикрепляющиеся к костям, они быстро сокращаются и довольно быстро утомляются. Скелетные мышцы иннервируются соматической нервной системой. 

       Поперечнополосатые мышцы представляют собой максимально специализированный аппарат для осуществления быстрого сокращения. Поперечнополосатые мышцы бывают двух типов - скелетные и сердечные.

       Скелетные мышцы состоят из длинных и  тонких мышечных волокон. Скелетные  мышцы присоединяются к кости, по меньшей мере, в двух местах, к одной неподвижной и одной подвижной части скелета, первую из них называют "началом" мышцы, а вторую - "прикреплением". Мышца прикрепляется с помощью плотных, малорастяжимых сухожилий - соединительнотканных образований, состоящих почти исключительно из коллагеновых волокон. Один конец сухожилия переходит в наружную оболочку мышцы, а другой очень прочно прикреплен к надкостнице.

       Мышцы способны развивать силу только при  укорочении, поэтому для того, чтобы  сместить костьи затем вернуть ее в исходное положение, необходимы, по крайней мере, две мышцы или две группы мышц. Пары мышц, действующие таким образом, называются антагонистами. 

       Скелетные мышцы состоят из мышечных волокон, каждое из которых представляет собой многоядерную клетку, полученную в результате слияния большого количества клеток. Функциональной единицей мышечного волокна является миофибрилла. Миофибриллы занимают практически всю цитоплазму мышечного волокна, оттесняя ядра на периферию 

       Различают два типа скелетных  мышечных волокон. 

• красные мышечные волокна (волокна 1 типа - тонические), которые содержат большое количество митохондрий с высокой активностью окислительных ферментов. Сила их сокращений сравнительно невелика, а скорость потребления энергии такова, что им вполне хватает аэробного метаболизма. Они участвуют в движениях, не требующих значительных усилий, - например, в поддержании позы. Плавные произвольные движения начинаются с активации красных волокон. Медленные (тонические) мышечные волокна расположены в глубоких слоях мышц конечностей.
• белые мышечные волокна (волокна 2 типа - физические), которым присуща высокая активность ферментов гликолиза, значительная сила сокращения и такая высокая скорость потребления энергии, для которой уже не хватает аэробного метаболизма. Поэтому двигательные единицы, состоящие из белых волокон, обеспечивают быстрые, но кратковременные движения, требующие рывковых усилий. Быстрые мышечные волокна располагаются в поверхностных слоях мышц конечностей.

       Гладкие мышцы, в отличие от скелетных мышц, лишены поперечных полос. Они состоят из длинных, заостренных на концах клеток, которые имеют только одно ядро и содержат как толстые, так и тонкие филаменты, ориентированные вдоль длинной оси клетки. Однако расположены эти филаменты не столь упорядоченно, как в клетках скелетной мускулатуры и клетках сердечной мышцы, и, по-видимому, не образуют миофибрил. Гладкие мышцы специально приспособлены для того, чтобы поддерживать длительное напряжение, затрачивая на это в 5 - 10 раз меньше АТФ, чем понадобилось бы для выполнения той же задачи скелетной мышце. Медленное образование и разрушение актин - миозиновых сшивок не позволяет гладкой мышце быстро сокращаться, но зато дает ей возможность сохранять постоянный мышечный тонус.  

Мышечная работа, значение тренировки мышц

Основной  функцией мышечной системы человека является двигательная деятельность. Мышцыобеспечивают перемещение тела в пространстве или отдельных его частей относительно друг друга, т.е. производят работу. Этот вид мышечной работы называют динамическим, или фазным. Мышцы, осуществляющие поддержание определенного положения тела в пространстве, производят работу, которая получила название статической мышечной работы. Обычно динамическая и статическая мышечные работы дополняют друг друга.

       При мышечной работе возрастает потребность в кислороде, что вызывает необходимость увеличения кровоснабжения скелетных мышц и миокарда. Мышечная работа, особенно динамическая, увеличивает возврат венозной крови к сердцу, усиливает и учащает его сокращения. При напряженной мышечной работе усиливается газообмен, повышается интенсивность дыхания, наблюдается изменение легочной вентиляции, диффузионной способности альвеол и т.д. Мышечная работа значительно увеличивает энерготраты организма: суточный расход энергии может достигать 4500—5000 ккал (21 000×103 Дж).

       Между величиной нагрузки и производимой мышечной работой существует определенная зависимость: по мере увеличения нагрузки мышечная работа возрастает до какого-то определенного уровня, а затем уменьшается. Максимальная мышечная работа производится при средних нагрузках (так называемое правило средних нагрузок), что связано с особенностями динамики мышечного сокращения. Общие затраты энергии (Е) представляют собой сумму энергий, затраченной на собственно механическую работу (W), и энергии, переходящей в тепло (Н):  

         R = W + H

       Производительность  мышечной работы зависит от мощности выполняемой работы: при постоянной мощности динамической мышечной работы ее максимальная эффективность отмечается при средних значениях нагрузки, при повышении мощности производительность мышечной работы падает.

       Важным  показателем мышечной работы служит мышечная выносливость. В условиях статической мышечной работы мышечная выносливость определяется временем, в течение которого поддерживается статическое напряжение или удерживается некоторый груз. Предельное время статической работы (статическая выносливость) обратно пропорционально нагрузке. Выносливость в процессе выполнения динамической мышечной работы измеряется отношением величины работы ко времени ее выполнения. При этом выделяют пиковую и критическую мощность динамической мышечной работы: пиковой является максимальная мощность, достигаемая в какой-то момент динамической работы; критической называют мощность, поддерживаемую на одинаковом уровне достаточно длительное время. Выделяют также динамическую выносливость, которая определяется временем осуществления работы с заданной мощностью.

       Производительность  мышечной работы в значительной мере зависит от тренировки, уменьшающей энергозатраты организма за счет снижения потребления кислорода при выполнении одной и той же работы. Одновременно тренировка повышает эффективность деятельности сердечнососудистой и дыхательной систем: у тренированных людей в состоянии мышечного покоя уменьшаются систолический и минутный объем сердца, кислородный запрос (т. е. потребность в кислороде) и кислородный долг (т.е. то количество кислорода, которое потребляется по окончании мышечной работы без учета его потребления в покое). Кислородный долг отражает процессы расщепления высокоэнергетических веществ, не восстанавливающихся в ходе работы, а также траты кислородного резерва организма во время мышечной работы.

       Тренировка  повышает также мышечную силу. В  процессе тренировки происходит рабочая  мышечная гипертрофия, заключающаяся в утолщении мышечных волокон за счет увеличения массы саркоплазмы и объема сократительного аппарата мышечных волокон. Тренировка способствует улучшению координации и автоматизации мышечных движений, вследствие чего исчезает активность «лишних» мышц, что способствует повышению работоспособности и быстрому восстановлению после утомления. Недостаток мышечной активности в течение длительного периода приводит к появлению целого комплекса неприятных для организма последствий (гиподинамия).

       Мышечная  работа сопровождается изменениями  в деятельности многих систем органов: сердечно-сосудистой, системы органов  дыхания. Ткани получают больше кислорода, биохимические реакции в клетках  ускоряются, активнее протекает обмен веществ в тканях. 

Список использованной литературы.

1. «Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека». И. Д. Зверев, 1983 г.
2. «Резервы организма» Б. П. Никитин, Л. А. Никитина. 1990 г.
3. Физиология человека, под ред. Н.В. Зимкина, М., 1975.   
4. Википедия  свободная энциклопедия.