Układ mięśniowo-szkieletowy osoby. Układ mięśniowo-szkieletowy

Specyficzne cechy ludzkiego układu mięśniowo-szkieletowego. Specyficzne cechy typu fizycznego człowieka rozwinęły się w związku z pionową pozycją jego ciała, postawą pionową oraz aktywnością społeczną i pracą.

Grawitacja ludzkiego ciała działa w kierunku pionowym, co dramatycznie wpłynęło na kształt i strukturę szkieletu, jego stawów i układu mięśniowego. Ten sam czynnik stworzył predyspozycje do chorób specyficznych dla człowieka, takich jak skrzywienie kręgosłupa, płaskostopie, pominięcie trzewi brzusznych itp.

Dostosowania do statyki pionowej są widoczne w strukturze wszystkich części szkieletu: kręgosłupa, czaszki i kończyn.

Górne i dolne powierzchnie trzonów kręgów są równoległe. Ale pod wpływem dużych obciążeń zawodowych, na przykład u osób wykonujących ciężką pracę fizyczną lub ciężarowców, ciała kręgowe zwężają się brzusznie i przybierają kształt klina.

Im bliżej kości krzyżowej, tym bardziej masywne kręgi, co jest spowodowane rosnącym obciążeniem ich. Ponieważ ciężkość tułowia, rąk i głowy spada całkowicie na kości krzyżowe, trzy z pięciu kręgów spoczywają na kościach miednicy (a często nawet części czwartej). U zwierząt, przy poziomym ułożeniu ich ciał w kości krzyżowej, tylko jeden lub dwa kręgi podtrzymują (u małp dwa).

Grawitacja w dużym stopniu determinuje specyficzne dla człowieka zagięcia kręgosłupa. Takie zakręty, jak u czworonogów, pojawiają się w ludzkim kręgosłupie tylko wtedy, gdy spoczywają na wszystkich kończynach (ryc. 59, 2).

Duży otwór potyliczny i staw czaszkowo-potyliczny czaszki przesunęły się bliżej środka podstawy (ryc. 42). Pozwala to trzymać głowę przy mniejszym wysiłku mięśniowym, łatwo ją obracając.

Kończyny dolne osoby są odporne na duże obciążenie statyczne i w pełni przejmują funkcję ruchową. Funkcje te odpowiadają prostości nóg w stawie kolanowym, silnemu rozwojowi ich więzadeł, rozszerzonej formie miednicy podtrzymującej wnętrzności brzucha, szeroko rozstawione stawy biodrowe, przyczyniając się do stabilności ciała i silniejszego rozwoju mięśni podparcia łuku w porównaniu do pronatorów. Nogi osoby są dłuższe niż ramiona, podczas gdy w małpach antropoidalnych są wręcz krótsze (ryc. 59 i 60). Jednak ten znak osoby rozwija się dopiero po urodzeniu, u noworodka nogi stanowią tylko 65% długości tułowia (jak u dorosłych antropoidów), a następnie rosną szybciej niż ręce i osiągają 107% długości dorosłego u osoby dorosłej.

Nogi mają bardziej masywny szkielet niż ramiona; ich muskulatura ma większą siłę, ale jednocześnie mniej różnorodności i ograniczony zakres ruchu. Stawy kości kończyny dolnej są trwalsze niż górna. Tak więc na przykład głęboki panew zapewnia większą wytrzymałość stawu biodrowego, ale do pewnego stopnia ogranicza ruchomość nogi. Silne więzadło biodrowo-udowe tego stawu i silne więzadła okrężne stawu kolanowego są rozciągane, gdy kończyna jest wyciągnięta, co pomaga naprawić ją podczas stania.

W procesie ewolucji człowieka lokomocja odgrywała nie mniej istotną rolę niż statyka pionowa. Było to spowodowane koniecznością ratowania przez ucieczkę przed drapieżnikami i ścigania zdobyczy po przejściu z pokarmu roślinnego na zwierzęce. W związku z tym wśród mięśni stawów biodrowych, kolanowych i skokowych rozwinęło się wiele mięśni o skośnym układzie włókien. Jak zauważono, włókna takich mięśni, rozciągając się, znacznie wydłużają i rozwijają duże siły sprężyste. Mięśnie takie wyróżniają się dużą siłą, szybkim skurczem i niestrudzeniem.

Ale najbardziej niezwykłą adaptacją do chodzenia dwunożnego są podłużne i poprzeczne sprężyste łuki stopy, właściwe tylko człowiekowi. Sprężyste łuki rozkładają ciężar opadający na jęk z góry, zmniejszają drżenie i drżenie podczas chodzenia, dostosowują stopę do nierówności gleby, zgłaszają gładkość chodu i elastyczność stania. U noworodka sklepienie stopy nie jest wyrażone, powstaje później, gdy dziecko zaczyna chodzić.

Stopa jest pozbawiona funkcji chwytania, chociaż dane embriologiczne i anatomiczne (obecność słabych mięśni, które uprowadzają i przywodzą kciuk) wskazują, że palec I przodków małpy tej osoby do pewnego stopnia był w stanie przeciwstawić się pozostałym palcom, I. Kości śródstopia i paliczków I palca najbardziej masywny, podczas gdy boczna strona łuku stopy jest osłabiona głównie z powodu szkieletu palców, zwłaszcza V. Ten ostatni jest wyraźnie zmniejszony, aw 40% przypadków składa się tylko z dwóch paliczków (z powodu utraty środka, łącząc się z paznokciami eva). Częściowe zmniejszenie szkieletu piątego palca jęku z całkowicie rozwiniętym szkieletem pozostałych palców jest oznaką osoby, która nie występuje u zwierząt. Paliczki są skrócone, pozostałe kości stopy są masywne i większe niż kości homologiczne dłoni. Stęp ma około połowy długości całej stopy (ryc. 59, 2).

Mięśnie odgrywają znaczącą rolę w utrzymaniu łuków stopy. Przyczepiając się do rozcięgna podeszwowego i więzadeł, mięśnie ciągną je i zapewniają stabilność. Dlatego podczas stania, gdy wiele mięśni nogi jest napiętych, łuki jęków nie są spłaszczone, a często wyrażane nawet lepiej. W szczególności łuk poprzeczny stopy jest podtrzymywany przez długi mięsień strzałkowy. Jest on przymocowany nie tylko do kości śródstopia I, jak u małp, ale także do 1 sferoidy, która wzmacnia łuk poprzeczny.

Ludzka stopa jest wysoce wyspecjalizowana jako organ wsparcia i ruchu, zgodnie z odpowiednimi ćwiczeniami można zwiększyć ruchomość stawów. Dzięki temu stopa niektórych narodów jest nadal w niewielkim stopniu wykorzystywana jako pomocniczy narząd pracy. W tej roli nabiera pewnego znaczenia nawet przy nowoczesnym poziomie technologii, gdy maszyny i obrabiarki mają kontrolę pedału.

Profesjonalne obciążenie stopy powoduje wyraźnie widoczne zmiany morfologiczne w jej szkielecie, które powstają jako dostosowanie do warunków pracy. Przykładem jest stopa baletnic z dużym doświadczeniem. W tańcu klasycznym, stojąc i poruszając się na palcach, cała ciężar ciała spada na pierwsze trzy palce. Prowadzi to do specyficznej restrukturyzacji szkieletu stopy, szczególnie w obszarze tych palców (Atl., 40).

Nadmierne obciążenie jęków u ludzi, których zawód jest związany z długotrwałym staniem lub chodzeniem (pracownicy tekstylni, listonosze itp.), Może prowadzić do zmian patologicznych, na przykład spłaszczenia łuków jęku, płaskich stóp. Wynika to z uporczywego bólu w okolicy łuków stopy, szybkiego zmęczenia i powoduje niepełnosprawność. Płaskie stopy mogą rozwinąć się u dzieci w wieku szkolnym z fizycznym przeciążeniem.

Dostosowanie ramienia do statyki pionowej wyrażono w ułatwianiu budowy jego szkieletu, w zmianie względnej długości jego części, w subtelnym różnicowaniu różnych mięśni. Ludzka ręka zyskała szczególną mobilność, którą zapewniają długie obojczyki, położenie łopatek, charakter połączenia między paskiem barkowym a ciałem, kształt skrzynia, cechy strukturalne stawu barkowego. Dzięki obojczykowi staw barkowy   odsunięty od ciała i poprzez jego artykulację z mostkiem ramienia spoczywa na szkielecie ciała.

Łopatki zajmują grzbietową powierzchnię klatki piersiowej. To warunkuje swobodę ruchów kończyn górnych.

Pas barkowy jest połączony z ciałem głównie przez mięśnie, z którymi jest przymocowany. Utrwalenie osiąga się przez jednoczesne napięcie takich antagonistycznych mięśni, jak przednie zębate i romboidalne (oba są przymocowane do środkowej krawędzi łopatki, ale zbliżają się do niej z różnych stron); mięśnie podnoszące łopatki i piersiowe mniejsze, ciągnące łopatki w przeciwnych kierunkach; mięśnie trapezowe i naramienne.

Klatka piersiowa jest spłaszczona w kierunku strzałkowym i nie zakłóca ruchu rąk. U większości zwierząt jest wąski, ściśnięty bocznie, a kończyny przednie poruszają się tylko w płaszczyźnie strzałkowej.

Stawowa łopatka łopatki jest bardzo płaska i stosunkowo niewielka, jej powierzchnia to tylko 1/4 powierzchni głowy kość ramienna. Staw między tymi kościami ma bardzo luźną torebkę stawową i jest prawie pozbawiony dodatkowych więzadeł. Wszystko to, choć stawia staw na pierwszym miejscu pod względem częstotliwości przemieszczeń, jednocześnie zapewnia dobrą mobilność, różnorodność ruchów i ich duży zasięg. Staw jest wzmacniany przez napięcie mięśnia bicepsa (głównie długiej głowy, której ścięgno przechodzi do worka stawowego, gdzie dociska głowę kości ramiennej do dołu stawowego), wszystko krótkie mięśniebezpośrednio przylegające do torby stawowej (supraspinatus, infraspinatus, subscapularis), a także mięsień naramienny, pokrywający całą powierzchnię stawu barkowego od powierzchni.

Zakres ruchu w staw łokciowyjak w ramieniu, osoba ma więcej niż małpy. Przedramię jest krótsze niż ramię (w antropoidach i odwrotnie), co pozwala ramieniu wykonywać szybkie i dokładne ruchy (na przykład pociągnięcia) i wymaga mniejszego wysiłku przy podnoszeniu ciężarów (ryc. 59 i 60). W pracy dłoni duże znaczenie mają ruchy obrotowe kości promieniowej - pronacja i supinacja, wykonywane razem z ręką w łokciu i dystalnych stawach radiolaktycznych. Ruchy te pojawiają się już u prymitywnych kręgowców lądowych, poprawiają się u małp, ale najlepiej rozwijają się u ludzi (zwłaszcza supinacji), co wiąże się z silnym rozwojem mięśni - pronatorów i podparć łuku.

W związku z przystosowaniem ręki do pracy w mięśniach, zginacze w liczbie i zróżnicowaniu przeważają nad prostownikami, pronatorami nad podporami łukowymi i przywodzicielami nad porywaczami.

Potężny rozwój mięśnia ramienno-biodrowego jest niezbędny w pracy ręki. Ten ostatni, umieszczony równolegle do promienia, ustawia szczotkę w środkowej pozycji między stanem pronacji i supinacji. W tym samym czasie dłoń zwrócona w stronę ciała znajduje się w początkowej pozycji dla procesów porodowych.

Ludzka ręka jest wysoce wyspecjalizowaną strukturą. Składa się z wielu połączonych ze sobą kości, połączonych silnym aparatem więzadłowym w sklepioną formację (ryc. 30). Szczotka jest jednocześnie bardzo trwała i elastyczna. Liczne mięśnie zapewniają nie tylko większą mobilność, ale także różnorodność, szybkość i subtelność ruchów. Nadgarstek jest bardziej rozwinięty niż w przypadku antropoidów, chociaż ręka jest zazwyczaj krótsza (z powodu paliczków) (ryc. 59 i 60). Ograniczone i nieznaczne ruchy między kośćmi nadgarstka dają w sumie większą plastyczność, niezbędną do porodowych ruchów ręki jako ciała roboczego.

Palec ma szczególne znaczenie dla funkcji porodowych. Jego wielką ruchomość i zdolność przeciwstawiania się pozostałym palcom, w tym małemu palcu, zapewnia siodłowy kształt pierwszego stawu nadgarstka. Funkcja pierwszego palca jest tak ważna, że \u200b\u200bzagubiona ręka prawie przestaje być organem pracy. U starożytnych przodków człowieka - neandertalczyków - staw ten był spłaszczony i sprzeciwił się kciuk   nie osiągnęli takiej doskonałości jak współcześni ludzie. Chociaż ręka Neandertalczyka była silna, nadal nie wykonywała subtelnych ruchów, co można ocenić na podstawie szorstkości jej prymitywnych narzędzi kamiennych.

W antropoidach I palec jest również przeciwny do innych, ale jest krótki, bardzo słabo rozwinięty i nie może zapewnić tych subtelnych i silnych ruchów, które są konieczne do porodu (ryc. 5).

U noworodków kontrast kciuka z resztą jest niedoskonały, chociaż wytrzymałość palców jest niesamowita. Paliczki u niemowląt są stosunkowo dłuższe, a nadgarstek jest krótszy niż u osoby dorosłej. Tak więc w strukturze pędzla noworodka pojawiają się pewne cechy małp, które znikają później.

Decydującym warunkiem transformacji kończyny przedniej małpiego przodka osoby w dłoń było jej uwolnienie w procesie antropogenezy z funkcji ruchu i podparcia ciała. Ręka stała się organem pracy, pełniąc zupełnie nową funkcję w porównaniu z przednią kończyną zwierząt. Pod wpływem aktywności robotniczej ręka prymitywnego człowieka była ciągle doskonalona. „Ręka jest zatem nie tylko organem pracy, ona jest także jego produktem„*. Więc” ... ręka osiągnęła ten wysoki poziom doskonałości, przy którym niejako dzięki magii mogła ożywić obrazy Rafaela, posąg Torvaldsena, muzykę Paganiniego **.

* (Engels F. Dialectics of nature, 1969, s. 1 145.)

** (Engels F. Dialectics of nature, 1969, s. 1 146.)

Zmiany szkieletu kończyna górna   człowiek, związany z jego przystosowaniem do pracy, jest już widoczny w obręczy barkowej. W kierunku dystalnym urządzenia te są szczególnie ostre w strukturze pędzla, tj. W narządzie, który bezpośrednio oddziałuje z narzędziami produkcji i przedmiotami pracy.

Pod wpływem stałych obciążeń fizjologicznych związanych z zawodem może wystąpić przerost roboczy niektórych części szkieletu, który nieznacznie zmienia ich kształt i proporcje. Na przykład u kierowców szerokość kości śródręcza i paliczków zwiększa się bez większego pogrubienia ich zwartej warstwy, palce III-V i wydłużone są odpowiednie kości śródręcza. Ładowarki zwiększają grubość zwartej warstwy kości śródręcza i wydłużają palec I kością śródręcza. U nastolatków - uczniów szkół zawodowych i muzycznych, systematyczny efekt wysiłku fizycznego lub ciągłego treningu gry na instrumentach muzycznych spowalnia synostozę nasad kości śródręcza i paliczków, co prowadzi do ich wydłużenia. Przykładem uderzającego wydłużenia kciuka ręki, które niewątpliwie znalazło się pod wpływem długiego, intensywnego stresu dziecięcego od dzieciństwa, jest ręka genialnego włoskiego skrzypka Nicka cola na temat Paganiniego (1782–1840) (ryc. 61).

Dzięki postępującemu rozwojowi układu nerwowego ręka stała się nie tylko narządem pracy, ale także narządem dotyku i narządem ruchów ekspresyjnych - pomocniczych elementów wymowy. Można założyć, że ewolucja ręki w tym kierunku nie została jeszcze zakończona.

Anatomiczne mechanizmy statyki i dynamiki. Analiza cech anatomicznych i fizjologicznych układu mięśniowo-szkieletowego oparta na prawach mechaniki ma duże znaczenie stosowane i jest przedmiotem specjalnej nauki - biomechaniki. Dane tych ostatnich są wykorzystywane do racjonalizacji przepływów pracy i są uwzględniane w praktyce wychowania fizycznego i treningu sportowego. Tak więc, badając strukturę ruchów, bierze się pod uwagę, że nie wszystkie, ale tylko niektóre grupy mięśni biorą udział w każdym ruchu (ryc. 62). Dane te służą jako podstawa do fizjoterapii i projektowania protez.

Badanie mechaniki żywego ciała ludzkiego rozpoczyna się od ustalenia środka ciężkości.

Ogólny środek ciężkości ciała (ryc. 63), gdy stoi swobodnie, znajduje się w okolicy miednicy, przed kością krzyżową (według M. F. Iwanitskiego), u kobiet jest niższy niż u mężczyzn.

Ryc. 63. Pozycja pionowa ogólnego środka ciężkości i napinających grup mięśni: po lewej - gdy „stoi swobodnie”; po prawej - stojąc „na baczność”. Okrąg z kropką wskazuje środek ciężkości ciała. Czarne kropki pokazują rzuty przednich osi stawów nóg.

Pozycja środka ciężkości zależy od cech fizycznych osoby - jego postawy, budowy ciała i różnic wieku (rozwój mięśni, masa kości, odkładanie tłuszczu itp.). U dzieci środek ciężkości jest wyższy niż u dorosłych; ciężarowcy są niżsi niż gimnastycy itp. Ciało jest bardziej stabilne, im niższy środek ciężkości. Im dłuższe nogi, tym wyższy środek ciężkości i mniej stabilne ciało, więc stosunek ich długości do tułowia jest ważny w procesach porodowych związanych z przechylaniem (kołysaniem) ciała do tyłu. Takie ruchy mają największy efekt produkcyjny u osób długonogich.

Prostopadła spadła z tego centrum, tzw grawitacja pionowa, jest rzutowany na obszar podpory, który jest jedyną powierzchnią obu stóp i przestrzenią między nimi.

Obszar Pylonu   wzrasta wraz z rozszerzaniem się stóp. Równowaga ciała ludzkiego, przestrzegająca praw fizyki, im bardziej stabilna, tym większy jest ten obszar, a jego środek jest rzutowany w pionie grawitacyjnym. Równowaga zostaje zakłócona, gdy tylko pion zostanie wyjęty z obszaru podparcia.

Ciało ludzkie nie jest monolityczną całością: składa się z oddzielnych, ruchomo połączonych ogniw. Utrzymanie równowagi wiąże się z cechami konstrukcyjnymi, które zapewniają wzajemne wzmocnienie tych połączeń. Dla utrzymania ciała w pionie podstawowe znaczenie mają mechanizmy życia: szkielet i mięśnie przeciwdziałające grawitacji. Połączenia części ciała, głównie stawów, są takie, że siła grawitacji działa na ich przednie osie i powoduje zgięcie lub wydłużenie części ciała. Mechanizmy przeciwstawne tej sile działają na tej samej osi, ale w przeciwnym kierunku.

Pozycja ludzkiego ciała może być statyczna lub dynamiczna. Pierwszy obejmuje na przykład stanie; do drugiego - chodzenie, bieganie, skakanie itp. W obu stanach ciało charakteryzuje się określoną postawą lub postawą.

Stojący. W spokojnej, symetrycznej pozycji stojącej (w pozycji „swobodnej”) ciało jest lekko pochylone do tyłu (ryc. 63 z lewej). Grawitacja pionowa przebiega przed poprzecznymi osiami stawów i kręgosłupa potylicznego, za poprzecznymi osiami stawów biodrowych, przed stawami kolanowymi i kostkowymi.

Równowagę osoby stojącej zapewnia napięcie mięśni szkieletowych przeciwstawnych grawitacji. Cała ich praca jest statyczna. Głowa jest powstrzymywana od pochylania się do przodu przez napięcie mięśni szyi i górna część   tułów - praca głębokie mięśnie   plecy, głównie mięśnie - prostownik kręgosłupa.

Niezwykle ważne dla utrzymania równowagi ciała są zgięcia kręgosłupa. Tak więc lordoza szyjna, skierowana przez wybrzuszenie do przodu, wraz z aparatem więzadłowym głowy (więzadło żyły itp.) Pozwala utrzymać głowę w pozycji pionowej bez znacznego napięcia mięśni. Niezwykle sprzyjające warunki do pionowego trzymania tułowia tworzą lordoza lędźwiowa.

Znaczącą rolę w utrzymaniu pozycji pionowej i równowagi odgrywają dyski międzykręgowe. Żelatynowe jądra, gdy osoba stoi, znajdują się pod dużą presją i dzięki swojej elastyczności utrzymują stałą równowagę w kręgosłupie, co oszczędza pracę mięśni. U dziecka względna grubość krążków międzykręgowych jest większa niż u osoby dorosłej, stopień ściśnięcia jąder galaretowatych jest mniejszy, na ogół kręgosłup jest bardzo elastyczny, a napięcie głębokich mięśni pleców odgrywa główną rolę w utrzymaniu jego pozycji pionowej. Dlatego utrzymanie pozycji pionowej jest trudniejsze dla dzieci niż dla dorosłych.

Linia ciężkości górnej części tułowia (tułowia, głowy i ramion) przebiega około 2 cm za stawem biodrowym, więc ciało jest stale zagrożone przechyleniem się w tym stawie. Odporność na grawitację wywierają mięśnie biodrowe, krawieckie, proste uda, a także mięsień obciążający szeroką powięź uda. Silne więzadło krętniczo-udowe leżące przed stawem i wytrzymujące pociąg 350 kg znacznie ułatwia pracę tych mięśni. Rozciągając, przeciwdziała sile grawitacji, która zmniejsza aktywną pracę mięśni i zapobiega ich zmęczeniu.

Linia ciężkości górnych części ciała przebiega 1,5 cm przed stawem kolanowym. Aby wzmocnić nogi w pozycji pionowej, wystarczające jest napięcie dwóch głów mięśnia łydki umiejscowionych z tyłu dolnej części nogi. Mechanizmem ułatwiającym stanięcie są więzadła umieszczone po bokach i wewnątrz stawu kolanowego, a także kształt powierzchni stawowych. Z uwagi na fakt, że powierzchnia stawowa dystalnej szyszynki kości udowej rozciąga się na jej tylną stronę, łatwo zgina się staw kolanowy: szyszynka ślizga się najpierw dystalną, a następnie tylną powierzchnią wzdłuż dołu stawowego utworzonego przez łąkotki stawu kolanowego. Przedłużenie zatrzymuje się już z niewielkim przesunięciem do przodu od osi wzdłużnej kończyny. Zatrzymanie występuje, gdy powierzchnia stawowa kości udowej przylega do przedniej krawędzi tej samej powierzchni kości piszczelowej, łąkotki są klinowane między nimi, a więzadła są rozciągane.

Pionowa siła grawitacji górnych części ciała przechodzi 2,5 cm przed poprzeczną osią stawu skokowego. Ciało w tym stawie jest chronione przed upadkiem do przodu głównie przez mięsień trójgłowy dolnej części nogi. Jego powierzchowne głowy to mięsień łydki, w kształcie cirrus i zawierający dużą liczbę czerwonych włókien, - mięsień typu statycznego. Jej ścięgno (Achilles) - jedno z najpotężniejszych w ciele - może wytrzymać obciążenie 400 kg. Mięśnie głębokiej warstwy tylnej kości piszczelowej również opierają się grawitacji: tylny piszczel, wspólny zginacz palców i zginacz kciuka. Mechanizmem ułatwiającym pionizację jest kształt powierzchni stawowych stawu skokowego. Podczas rozciągania w tym stawie przednia, szersza część bloku kość skokowa   klinuje się nieznacznie między kostkami pokrywającymi go w postaci widelca, uniemożliwiając dalsze rozciąganie stawu.

Zatem w pozycji „swobodnej”, gdy całe ciało jest lekko pochylone do tyłu, mechanizmy statyczne odgrywają ważną rolę w utrzymywaniu równowagi: napięcie więzadła krętniczo-udowego w stawie biodrowym i cechy strukturalne stawów kolanowych i kostkowych. W rezultacie znaczna praca mięśni nie jest wymagana do wzmocnienia tych stawów.

W napiętej pozycji „cicho”, w przeciwieństwie do pozycji „swobodnej”, ciało porusza się do przodu. W rezultacie pion grawitacyjny przechodzi przed nie tylko kolanem i kostką, ale także stawami biodrowymi i dociera do obszaru podparcia w pobliżu jego przedniej granicy (ryc. 63 po prawej). Aby chronić ciało przed upadkiem, mięśnie znajdujące się za osiami poprzecznymi tych stawów muszą być w ciągłym napięciu. Szczególnie świetna robota duża mięsień pośladkowytrzymanie tułowia z naprężeniem wynikającym z opadania do przodu w stawie biodrowym. W stawach dolnych warunki utrzymania równowagi są takie same jak w pozycji „swobodnej”. Ponieważ jednak w położeniu „cichym” grawitacja pionowa jest bardziej nachylona do przodu stawy kolanoweniż w pozycji „swobodnej”, wtedy tylko mięsień łydki nie wystarcza już do wzmocnienia tych stawów, konieczne jest napięcie mięśni tylnej grupy ud.

Stojąc, osoba stosunkowo rzadko równomiernie spoczywa na obu nogach. Symetryczny sposób stania jest bardziej męczący, ponieważ wymaga napięcia dużej liczby mięśni po obu stronach ciała. Zwykle ludzie wolą stać asymetrycznie, obciążając jedną nogę mocniejszą od drugiej. W tym przypadku miednica zgina się, a kręgosłup lędźwiowy zgina się w kierunku mniej obciążonej kończyny, środek ciężkości przesuwa się, ale jego pion pozostaje w obrębie stopy podporowej. Większość mięśni po stronie nieobciążonego o asymetrycznym stojeniu jest rozluźniona.

Postawa. Każda osoba charakteryzuje się określoną postawą lub postawą, to znaczy pozycją ciała podczas stania, siedzenia, chodzenia i pracy. Postawa wyraża równowagę ciała w jego otoczeniu i jest zwykle wspierana przez statyczne funkcjonowanie mięśni. Podstawą anatomiczną postawy jest kształt kręgosłupa i klatki piersiowej oraz stopień rozwoju różnych grup mięśniowych ciała. Postawa jest nie mniej zależna od czynników funkcjonalnych - napięcia mięśniowego i stanu układu nerwowego. Wszystko razem wzięte określa pozycję głowy, obręczy barkowej, ramion, tułowia, miednicy i nóg. Postawa charakteryzuje także osobowość osoby dorosłej, na przykład barwę głosu lub pisma odręcznego. Zastanówmy się nad dwoma skrajnymi typami postawy: prawidłową i złą. Przy prawidłowej lub smukłej posturze fizjologiczne krzywe kręgosłupa mają jednolicie falisty wygląd. Głowa jest trzymana prosto lub lekko pochylona do tyłu, tułów jest wyprostowany. Klatka piersiowa wystaje nieco ponad brzuch (ryc. 64 po lewej). Ramiona są rozmieszczone i znajdują się na równej wysokości, pas barkowy   umiarkowanie opuszczone, ramiona swobodnie zwisają wzdłuż ciała. Nogi są wyprostowane na kolanach, pięty są złączone, skarpetki są rozłożone.

Przy złej postawie głowa jest wyciągana i opuszczana do przodu, mięśnie szyjne są przeciążone. Podkreślono lordozę lędźwiową i kifozę piersiową („zaokrąglenie do tyłu”). Brzuch wystaje, a klatka piersiowa tonie (ryc. 64 po prawej). Ramiona sięgają do przodu. Nogi są przedłużone w stawach kolanowych.

Postawa nie należy do wrodzonych cech osoby. Jest to rodzaj umiejętności, czyli pewna kombinacja odruchów warunkowych, które wspierają normalną pozycję ciała. Osoba zachowuje swoją naturalną postawę bez świadomego napięcia niektórych grup mięśni. Postawa zaczyna formować się od dzieciństwa i przez całe życie zmienia się pod wpływem środowiska. Prawidłowa postawa ma ogromne znaczenie fizjologiczne. Jest to konieczne do prawidłowego rozwoju. Szczególnie korzystne działania całego organizmu narządy wewnętrzne   - płuca i serce, prawidłowa postawa zapewnia zwiększoną wydajność. Zła postawa zaburza normalny rozwój organizmu, zmniejsza wydajność i zwiększa zmęczenie.

Kształtowanie postawy jest jednym z ważnych zadań wychowania fizycznego w wieku gimnazjalnym. Główną rolę odgrywają w tym równomierne ćwiczenia i harmonijny rozwój wszystkich grup mięśni. W wieku 18 lat postawa stabilizuje się, po czym można ją z trudem skorygować. Możliwość naruszenia prawidłowej postawy u dzieci ma pewne warunki anatomiczne i funkcjonalne. Mięśnie statyczne u dziecka rozwijają się i rosną wolniej niż te dynamiczne, dlatego dzieciom trudniej jest utrzymać prawidłową pozycję ciała przez długi czas w pozycji stojącej lub siedzącej, na przykład podczas lekcji. Szybko się męcząc, dzieci nieświadomie starają się uwolnić pewne grupy mięśni tułowia z ładunku. To łatwo zmienia się w nawyk i prowadzi najpierw do naruszenia postawy, a następnie do osłabienia mięśni pleców i skrzywienia wzrostu, a zatem podatnego na deformacje kręgosłupa. Długie siedzenie w oponach w klasie układ nerwowy, osłabia mięśnie pleców i może powodować zaburzenia w rozwoju kręgosłupa. Kierując się związanymi z wiekiem cechami anatomicznymi i fizjologicznymi układu mięśniowo-szkieletowego, konieczne jest zapobieganie występowaniu zaburzeń postawy poprzez stosowanie różnych zestawów ćwiczeń na mięśnie. Wprowadzenie lekcji pracy już w niższych klasach będzie miało niewątpliwie pozytywny wpływ na postawę uczniów. Należy pamiętać, że nietypowe ćwiczenia fizyczne lub niekontrolowana pasja do sportu prowadzą do szkodliwych przeciążeń organizmu. Należy pamiętać, że u nastolatków występuje opóźnienie wzrostu układu mięśniowego ze szkieletu i serca z układu mięśniowo-szkieletowego.

Chodzenie - To jeden z głównych ruchów ciała w dynamice. Jest to złożony ruch translacyjny, w którym nierównowaga ciała zmienia się wraz z jego powrotem do zdrowia. Chodzenie polega na naprzemiennym podparciu ciała, następnie na obu nogach (faza podwójnego podparcia), a następnie na jednym (faza przedniego i tylnego stopnia). Zatem podczas chodzenia ciało nie traci kontaktu z powierzchnią podparcia, co odróżnia chodzenie od innych ruchów lokomotorycznych (na przykład biegania). Chodzenie rozpoczyna się od usunięcia pionu grawitacji poza przednią granicę obszaru podparcia, w wyniku czego równowaga zostaje utracona. Jedna z nóg jest skurczona do przodu przez skurcz przednich grup mięśni uda i dolnej nogi, aby stworzyć nowy obszar podparcia, podczas gdy ciało zapobiega upadkowi przez napięcie mięśnia pośladkowego maksymalnego drugiej, wspierającej nogę. Kiedy przednia noga styka się z powierzchnią podparcia (pięta), faza przedniego stopnia kończy się i rozpoczyna się faza podwójnego podparcia. Teraz rozpoczęty ruch ciała jest kontynuowany przez bezwładność i z powodu odpychania się od ziemi przez pozostawioną drugą nogę; W ten sposób rozpoczyna się trzecia faza kroku wstecz. Odpychanie jest najpierw wykonywane przez piętę, która schodzi z ziemi w wyniku skurczu mięśnia trójgłowego dolnej części nogi, po czym palec odpada z powodu skurczu długiego zginacza kciuka. Ciało jest ponownie niezrównoważone, w wyniku czego następuje skurcz zginaczy bioder „tylnej” nogi. Po przejściu przenośnej nogi przez nogę podtrzymującą (moment pionowy) wchodzi ona w fazę nowego kroku do przodu.

Bez względu na to, co mówi dno wszystkiego, oprócz ruchu do przodu, podczas chodzenia występuje również ruch w tej samej płaszczyźnie strzałkowej pionowo w górę i w dół z powodu „toczenia się” stopy od pięty do palca. Ponadto występuje również ruch. w płaszczyźnie czołowej. Odbywa się to w stawie biodrowym nogi podporowej z powodu skurczu uprowadzających mięśni (środkowy i mały pośladek maksymalny). Dzięki temu ciało zostaje skierowane na bok nogi podpierającej, podnosi ruchomą nogę nad ziemię i nie pozwala jej się przeciągać, jak ma to miejsce w przypadku osób starszych o osłabionych mięśniach.

Bieganie. Główną różnicą między bieganiem i chodzeniem jest brak okresu podwójnego podparcia ciała na nodze, który został już przeniesiony do przodu, i na „plecach”, jeszcze nie oderwanych od ziemi. Silniejsze odpychanie ciała przez „tylną” stopę zastępuje podwójne podparcie ciała okresem jego lotu w powietrzu.

Drżenie podczas chodzenia, a zwłaszcza podczas biegania i skakania, dochodzi do narządów wewnętrznych, a mózg gwałtownie osłabiony. Wynika to z umiejętności kończyny dolne   a zwłaszcza kręgosłup do wiosny. Zagięcia kręgosłupa i cechy krążków międzykręgowych przyczyniają się do płynnego ruchu ciała.

Główne układy morfofunkcjonalne osoby integrującej wszystkie narządy i tkanki organizmu w jedną całość to: nerwowa, sercowo-naczyniowa, trawienna, wydalnicza, hormonalna i mięśniowo-szkieletowa. Układ mięśniowo-szkieletowy   (OAA) jest częścią układu mięśniowo-szkieletowego. Układ mięśniowo-szkieletowy obejmuje cały zestaw narządów i tkanek wspierających i poruszających się: kości, stawów i inne rodzaje połączeń kości, mięśni, ścięgien, powięzi, skóry i włókien ze wszystkimi cechami ich struktury, ukrwienia, unerwienia i drenażu limfatycznego. Zgodnie z międzynarodową klasyfikacją kliniczną wyróżnia się 7 obszarów ciała (głowa, szyja, klatka piersiowa, brzuch, miednica, kręgosłup, kończyny górne i dolne), które mają znaczące cechy anatomiczne i fizjologiczne. ODA obejmuje kręgosłup, miednicę, kończyny górne i dolne. Są uważane za specjalne elementy strukturalne układu mięśniowo-szkieletowego, a każdy z nich składa się z połączeń morfofunkcyjnych i biomechanicznych (segmentów, działów):

Kończyna górna - ramię, przedramię, ręka;
  - kończyna dolna - udo, podudzia, stopa;
  - kręgosłup - szyjny, piersiowy, lędźwiowy;
  - miednica - kość krzyżowa, kość ogonowa, kości miednicy.

W ludzkim układzie mięśniowo-szkieletowym rolę mechanicznie najtrwalszego szkieletu przestrzennego mięśni, ścięgien, więzadeł i powięzi odgrywają kości (szkielet kości), a wszelkiego rodzaju ruchy zachodzą w stawach, półstawach oraz w obszarach łączenia tkanek miękkich kości. Najdoskonalszym rodzajem połączenia kości są stawy, które są przykładem anatomicznej i fizjologicznej jedności w ludzkim ciele. Każde naruszenie tej jedności przez morfofunkcjonalną triadę (chrząstka stawowa, błona maziowa, płyn maziowy) stawu z powodu uszkodzenia, przewlekłego urazu lub choroby może spowodować rozwój stanu patologicznego (przewlekłe zapalenie błony maziowej, przykurcz, deformująca artroza itp.).

Układ mięśniowo-szkieletowy jako całość, a przede wszystkim szkielet kości w ludzkim ciele, spełniają szereg ważnych funkcji:

Wspiera i ruchy;

Ochrona ważnych narządów przed skutkami zewnętrznych sił traumatycznych, głównie o charakterze mechanicznym;

Tworzenie się krwi;

Skład soli mineralnych i pierwiastków śladowych.

W ciągu ostatnich 150 lat intensywnego rozwoju medycyny naukowej punkt widzenia na rolę i znaczenie szkielet kości   W życiu organizmu człowiek nieustannie zmieniał się ze stałej substancji i gotowego produktu rozwoju w jeden z najbardziej nietrwałych układów organizmu. Według współczesnych poglądów żaden system, z wyjątkiem krążącej krwi, nie podlega tak głębokim i, co najważniejsze, szybkim zmianom i zmianom, jak układ kostny.

W naturze, wśród wielu różnorodnych czynników środowiskowych, które stale wpływają na ludzkie ciało i zwierzęta, ogromną rolę należy do energii mechanicznej. Academician I.P. Odnosząc się do tego problemu, Pavlov (1921) napisał, że „... zasady mechanicznej samoobrony, zasada mechanicznej odporności powinna była osiągnąć najwyższą doskonałość”. I ta doskonałość jest widoczna wszędzie. Tak więc narządy życiowe klatki piersiowej i brzucha, rdzeń kręgowy i mózg w ludzkim ciele przed działaniem różnych rodzajów zewnętrznej energii mechanicznej są niezawodnie chronione przez szereg formacji anatomicznych i mechanizmów samoobrony.

Wstrząsy i nieregularności podczas chodzenia, biegania, skakania i wszelkie inne uderzenia działające wzdłuż osi pionowej osoby początkowo gaszą stopy - idealne źródła biologiczne (amortyzatory) osoby.

Pałka stawu kolanowego i biodrowego przenosi pałeczkę przeciwdziałania deformującym mechanicznym wpływom na ludzkie ciało w następnym etapie. Ale nawet utraciwszy znaczną część swojego początkowego rozmiaru na czele, impuls uderzeniowy jest nadal bardzo niebezpieczny dla rdzenia kręgowego i mózgu. Ogromna powierzchnia i duża masa kości miednicy i kości krzyżowej przyczyniają się do tego, że niszczący impuls traci swoją wskazaną orientację, a tym samym osłabia się.

Jednak wśród kompleksu struktur anatomicznych i mechanizmy fizjologiczne   odporności mechanicznej wiodącą rolę należy do najbardziej złożonego i skutecznego tłumika ludzkiego ciała - kręgosłupa, ale przede wszystkim do krążków międzykręgowych. Ich rola w ludzkim ciele jest ogromna. Suma 23 międzykręgowych półkolistych krążków u osoby dorosłej wynosi od 1/5 do ¼ wysokości kręgosłupa. Dyski międzykręgowe w szyjny   kręgosłup stanowi 40% jego wysokości klatka piersiowa - 20%, aw odcinku lędźwiowym - 33,3%. Im bardziej wyraźna ruchliwość w określonym odcinku kręgosłupa (szyjnego, lędźwiowego), tym większa jest masa krążków międzykręgowych.

Ogromną rolę w możliwościach amortyzacji kręgosłupa mają miazgi jąder krążków międzykręgowych, ponieważ zapewniają optymalny, odporny na wstrząsy sklepiony kształt płyt końcowych trzonów kręgów. Liczne specjalnie przeprowadzone badania biomechaniczne człowieka, podjęte w celu rozwoju lotnictwa odrzutowego i astronautyki w latach 50-60 lat ubiegłego wieku, wykazały, że dyski międzykręgowe nie są pasywnymi formami pochłaniającymi wstrząsy, ale mają swój własny subtelny system regulacji, w wyniku którego właściwości funkcjonalne dysku mogą się zmieniać w zależności od zmieniających się warunków obciążenia.

Znaczenie funkcji ochronnej układu mięśniowo-szkieletowego w stosunku do ważnych narządów i układów ludzkiego ciała, niesamowite możliwości „mechanicznej samoobrony” człowieka oraz zdolności pochłaniania wstrząsów kończyn dolnych i kręgosłupa są przekonująco wskazane przez dane uzyskane po raz pierwszy w 1968 r., A następnie wielokrotnie weryfikowane i potwierdzane . Stwierdzono, że wielkość przyspieszenia na piętach, rejestrowana podczas biegu i chodzenia, jest zmniejszona 17 razy na poziomie odcinka lędźwiowego i 27 razy na poziomie głowy.

Współczesne idee dotyczące znaczenia układu mięśniowo-szkieletowego jako jego składnika w życiu ciała opierają się na danych naukowych uzyskanych przez wiele pokoleń badaczy, którzy byli w stanie udowodnić związek i współzależność kształtu, architekturę kości od jej funkcji, zależność wewnętrznej struktury szkieletu od pracy mięśni i kierunki obciążeń mocy. Ustanowiono podstawy współczesnej biomechaniki, ustalono charakterystykę wytrzymałościową różnych kości, ich redukcję w procesie starzenia się człowieka. Tak więc, jeśli wytrzymałość trzonu kości udowej na ściskanie wynosi 15-30 kg / cm², wówczas głowa kości udowej wynosi 0,7-1,5 kg / cm², a szyja jest jeszcze mniejsza - 0,33-0,45 kg / cm². Jeśli obciążenie statyczne prowadzące do zniszczenia głowy i szyi kości udowej w wieku 25 lat wynosi 1350 kg, wówczas o 32 lata zmniejsza się do 852 kg, a o 82 lata - do 446 kg.

Forma, struktura i funkcje fizjologiczne wszystkich narządów ludzkiego ciała są w ścisłej anatomicznej i fizjologicznej jedności i współzależności. Wybitny anatom domowy i jeden z założycieli rosyjskiej szkoły medycyny sportowej P.F. Lesgaft napisał, że „... wszystkie narządy ludzkiego ciała są zbudowane w taki sposób, że przy najmniejszej objętości i najmniejszym marnowaniu materiału są w stanie wykazać największą aktywność”. Jednak we wskazanej jedności w ludzkim ciele, w tym w układzie mięśniowo-szkieletowym, istnieją różne tkanki, które różnią się znacznie między sobą nie tylko budową i specyficznym powiązaniem fizjologicznym, ale także cechami wytrzymałościowymi. Tak więc cechy biomechaniczne tkanki nerwowej różnią się znacznie od mięśni, tkanki kostnej - od wszystkich innych rodzajów tkanki łącznej (ścięgien, więzadeł, powięzi itp.). Z tego powodu próg mechanicznego uszkodzenia każdego z nich jest określony przez stopień ich wytrzymałości na rozciąganie, ściskanie, ścinanie, a także ich elastyczność, elastyczność i lepkość. Z tego powodu każdy z tych wskaźników wpłynie zarówno na wynik naturalnego obciążenia statycznego i dynamicznego, jak i na wynik dowolnego szkodliwego impulsu. Potwierdziły to wieloaspektowe badania biomechaniczne zwarta kość   pod działaniem siły odkształcającej na szczelinę jest 230 razy silniejsza niż mięśnie o tym samym polu przekroju, dzięki czemu maksymalne napięcie wszystkich mięśni uda może wytworzyć siłę równoważną tylko 1/7 marginesu bezpieczeństwa nieodłącznie związanego z przeponą kości udowej u osoby o przeciętnej zdolności fizycznej. Ta uderzająca różnica wynika nie tylko z faktu, że gęstość, moduł sprężystości i inne cechy biomechaniczne kości udowej są wielokrotnie wyższe niż w tkankach miękkich, ale również dlatego, że wewnętrzna architektura i zewnętrzny kształt tej kości przyczyniają się do zwiększonej odporności na obciążenia poprzeczne i osiowe, a także obciążenia zginające, które najczęściej występują w codziennych czynnościach człowieka.

W ścisłej anatomicznej i fizjologicznej jedności z funkcją ochrony ważnych narządów ludzkich istnieją takie funkcje szkieletu, jak krwiotwórczy i magazyn soli mineralnych. Zarówno w filogenezie, jak i ontogenezie wyraźnie widoczny jest pojedynczy rodowód (mezoderma) tkanki kostnej i źródła hematopoezy. Natura umieściła jeden z głównych organów krwiotwórczych zwierząt i ludzi, jakim jest czerwony szpik kostny, w żadnym oddzielnym organie, a mianowicie w kościach, a nie w jednym lub dwóch, ale w większości, co gwarantuje maksymalną stabilność i ciągłość procesu hematopoeza przez całe życie od zewnętrznych efektów mechanicznych, termicznych i chemicznych.

W podobny sposób natura zdecydowała o udziale tkanki kostnej w metabolizmie minerałów. Dobrze wiadomo, że 99% całego wapnia, który z kolei stanowi 2% masy ciała dorosłego, znajduje się w szkielecie, a tylko 1% - we krwi i mięśniach. Uzyskano niepodważalne fakty wysokiej labilności, szybkich i głębokich zmian w tkance kostnej. Udowodniono, że w nasadach kości udowej i piszczelowej zwierząt doświadczalnych 29% całkowitego składu mineralnego odnawia się w ciągu 50 dni, podczas gdy w przeponach tych samych kości - tylko 7% składników mineralnych. Dane naukowe dotyczące biomechaniki, anatomii i fizjologii ODE zgromadzone przez naukę podstawową mają ogromne znaczenie praktyczne w codziennej praktyce klinicznej traumatologów ortopedycznych:

1. U osoby dorosłej w odcinkach śródpiersiowych długich kości rurkowe   przepływ krwi jest bardziej intensywny i odbywa się to z powodu nie jednego, ale kilku powtarzających się źródeł dopływu krwi. Dlatego zachowany jest czerwony szpik kostny, stale potrzebujący pełnego zapasu składników odżywczych i tlenu.

2. Przy udziale szkieletu, jako najtrwalszego elementu mechanicznego układu mięśniowo-szkieletowego w codziennym stresie fizjologicznym (chodzenie, bieganie, uprawianie sportu, poród), strefy śródręcznościowe długich kości rurkowych, które mają znacznie niższe właściwości wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie, są w stanie spełnić te przypisane do działają tylko pod warunkiem ciągłych i intensywniejszych procesów fizjologicznej regeneracji tkanki kostnej. Dowodem na to jest intensywniejsza wymiana składnika mineralnego kości w szyszynce.

3. Wiek współistniejące choroby, niezrównoważona dieta, przedłużająca się bezczynność fizyczna to główne czynniki przyczyniające się do rozwoju osteoporozy układowej. Z kolei ból i wynikający z niego dalszy spadek naturalnej ruchliwości osoby pogarsza stopień osteoporozy - powstaje trwałe błędne koło, które wymaga dużo czasu na „złamanie” przy aktywnym udziale pacjenta i wytrwałości lekarza.

4. Po rozpoczęciu intensywnego rozwoju głębin morskich i przestrzeni kosmicznej ludzkość musiała stawić czoła patogenicznemu wpływowi nowych ekstremalnych czynników środowiskowych, a mianowicie braku zwykłego ciśnienia grawitacyjnego (nieważkości) lub, przeciwnie, pozostawania przez długi czas pod wysokim ciśnieniem. Tak więc pierwszy długi (18 dni) lot kosmiczny A. Nikołajewa osobiście pokazał potrzebę pilnego zastąpienia wcześniej przyjętej koncepcji ponownej adaptacji kosmonauty do warunków naziemnych. Podobny problem został później rozwiązany przez Stany Zjednoczone. W 1967 r. Opublikowano dane wskazujące, że astronauci statku kosmicznego Gemeni-5 przez 8 dni w przestrzeni kosmicznej mieli 15,1% demineralizacji w środkowym odcinku kości piętowej, a 23 w drugiej falangi piątego palca lewej ręki , 2%. Stosując fotometryczną metodę fotometryczną do określania nasycenia mineralnego kości, stwierdzono, że w ciągu 70-73 dni ciało zwierzęcia, przy normalnej bezczynności fizycznej, traci średnio 110-120 gramów soli fosforanu wapnia.

5. Zarówno przedstawiciele podstawowych dyscyplin, jak i klinicyści niemal całkowicie zrezygnowali z czysto mechanistycznych podejść do oceny roli szkieletu i tkanki kostnej w ludzkim ciele. Bez muskulatury, unerwienia, odpowiedniego dopływu krwi i drenażu limfy, szkielet jest nie do pomyślenia jako system wsparcia i ruchu. Ponadto, w oparciu o doświadczenie w leczeniu pacjentów z wielokrotnymi i połączonymi urazami OA, stało się jasne, że kliniczne i prognostyczne nasilenie urazu mechanicznego ostatecznie determinuje nie tyle złożoność i rozpowszechnienie uszkodzenia kości, ale dotkliwość, trwałość i głębokość urazów oraz nierekompensowane zaburzenia tkanek miękkich - mięśni naczynia, nerwy itp.