На головну

Система органів опори і руху людини.

  1. B) Систематизація конкретно-наукових і загальнонаукових методів пізнання.
  2. C. інструменти з оптичними системами
  3. D) стадія розпаду руху
  4. Direct-Costing-System як підсистема управлінського обліку.
  5. I. Загальні відомості про системах і ЕЛЕМЕНТАХ АВТОМАТИКИ
  6. I. Поняття, предмет, метод та система трудового права України
  7. I. СИСТЕМА Обчислення MATHCAD

Всім відомо, що зміна форми організму або його частини, а також здатності до пересування здійснює спеціалізована м'язова тканина, яка складається з скелетних (поперечносмугастих), гладких і серцевої м'язів. Сутність м'язового скорочення полягає не тільки в пересуванні, але і в тому, що в скорочуються елементах найбільш продуктивно перетвориться хімічна енергія в механічну роботу. М'язи, скорочуючись під управлінням центральної нервової системи, надають формотворне вплив не тільки на кістки, зв'язки, суглоби, але і на серцево-судинну систему і внутрішні органи, викликаючи посилення обміну речовин. Різноманітні життєві процеси в клітинах, робота всіх систем організму - все це різні форми руху.


 Рухи людини, хоч би завдання вони не вирішували, в кінцевому підсумку здійснюються м'язами. М'язи разом з кістковим скелетом виконують функцію машини, і це дало підставу І. М. Сеченову слідом за Леонардо да Вінчі висловити думку, що механічні рухи можуть бути піддані математичного аналізу і виражені формулою. Перші спроби в цьому напрямку, вжиті Брауна, Фішером, братами Вебер, були блискуче продовжені Н. А. Бернштейном. / 5 /


 Отже, м'язи виконують функцію машини, причому це єдина в світі машина, де хімічна енергія, що виділяється за рахунок органічних білкових з'єднань, безпосередньо перетворюється в механічну без проміжного освіти тепла. Звичайно, живу машину (вираз, яким широко користувалися Сєченов, Павлов, Ухтомський, Амар, Хілл, Шеррингтон і багато інших) слід розуміти не як механічного агрегату з постійними раз і назавжди встановленими робочими константами, а в якості системного утворення, що виконує різноманітні робочі функції. Слід додати, що жива машина відрізняється від свого механічного аналога ще й тим, що змінює свої робочі константи в залежності від ситуації і зовнішнього впливу і здатна накопичувати і аналізувати досвід, що зв'язує її минуле, сьогодення і майбутнє. / 5 /


 У складному процесі руху беруть участь не тільки м'язи, але і всі органи людини, хоча прямими виконавцями рухів є кістки, суглоби, м'язи з нервовими і судинними зв'язками. З механічної точки зору руховий апарат поєднує в собі двигун як перетворювач енергії і робочу машину. Вивчення рухового апарату як робочої машини є частиною біомеханіки. Біомеханіка - наука, яка вивчає руху, виконані опорно-руховим апаратом, з точки зору програми законів механіки, встановлює міцність і механічні властивості різних тканин з урахуванням анатомо-фізіологічних особливостей. Біомеханіка дозволяє встановити умови, при яких найбільш ефективно виконується корисна робота в процесі скорочення м'язових груп.


 Поперечносмугастих (скелетні) м'язові волокна мають довжину від 150 мкм до 12 см. М'язи після народження людини розвиваються посилено і у чоловіків становлять 36% маси тіла, у жінок - 32%. У тренованих осіб маса м'язової тканини може досягти 50% маси тіла. М'яз росте за рахунок потовщення м'язових волокон. У новонароджених діаметр волокна 7 - 8 мкм, в 2 роки - 10 - 14 мкм, в 5 років - 15 -20 мкм, у дорослого - 10 - 100 мкм. Працюючий м'яз збільшується в діаметрі швидко. Кожне волокно містить міофібрили товщиною 1 - 2 мкм, які складаються з протофібрілл діаметром 20 нм, що відповідають за скоротливу діяльність. Міофібрили укладені в Малодиференційовані саркоплазму, що містить ядерно-протоплазматические освіти. Залежно від кількості міофібрил і саркоплазми виділяють білі і червоні м'язові волокна. У білих волокнах щодо менше саркоплазмою і більше міофібрил, ніж в червоних волокнах. Їх функціональна особливість полягає в тому, що швидше, але з меншою силою скорочуються білі волокна - мови, мімічних м'язів і ін. Червоні волокна скорочуються повільніше, але розвивають більшу силу.


 Різниця в будові м'язів пояснюється тим, що філогенетично вони розвивалися так, як це вимагало їх анатомічне положення. Так, м'язи пір'ястого будівлі пристосовані до розвитку напруги великої сили, а м'язи з паралельними і веретеноподібними волокнамі- до швидших, спритним і розгонистим рухам (П. Ф. Лесгафт). / 14 /


 М'язи мають нерви, як чутливі, так і рухові. М'язи в залежності від точності і швидкості виконуваних рухів мають різну кількісну рухову іннервацію. Наприклад, в очних м'язах одне нервове волокно іннервує приблизно 19 м'язових волокон, в литкового м'яза - 227, а в задній великогомілкової м'язі - 430. Кожне м'язове волокно оточене сарколеммой (оболонкою), що представляє опорний апарат волокна. При скороченні м'язових волокон зміщується сарколеммой, що знаходиться в зв'язку з сполучними оболонками м'язових пучків, які напружують сухожилля і викликають рух в суглобах. Коефіцієнт корисної дії (ККД) скелетних м'язів дорівнює 50%, а ККД рухового апарату людини становить менше ККД двигуна внутрішнього згоряння, рівного 35%. Щоб правильно уявити механізм скорочення м'язового волокна, необхідно знати хімічний склад м'язової тканини. У формуванні м'язових волокон беруть участь розчинні і нерозчинні у воді білки. Відносна щільність м'язи 1,04 - 1,06. Розчинні білки складають структуру саркоплазми, що складається з ферментів гліколізу і міоглобіну. Нерозчинні білки актин і міозин беруть участь в побудові саркомерів міофібрил. Вважається, що процес скорочення полягає в зближенні ниток актину, які прослизають в простір між волокнами міозину.


 Поперечносмугастих м'язові волокна об'єднані за допомогою сполучних оболонок в окремі м'язи. Ці оболонки безпосередньо беруть участь у формуванні сухожилля. Кожна м'яз має на кінці початок і кінець (прикріплення). Сухожилля представлено міцними сполучно-тканинними волокнами, які з'єднані з м'язом і кісткою. У разі нещасного випадку сухожилля НЕ рветься, а відбувається його відрив від м'язи або кістки; наприклад сухожилля чотириголового м'яза витримує навантаження до 600 кг.


 За формою м'язи поділяються на довгі, короткі і широкі. У людини є м'язи квадратної, ромбовидної, трикутної, пірамідальної, зубчастої та інших форм.

Стосовно суглобам вони поділяються на односуглобні, двусуставние і многосуставние. Всі м'язи поділяються по функції на згиначі, розгиначі, відвідні, що призводять, пронатори, супінатори, сжімателі.

Кровопостачання м'язових волокон рясне.


 У розслабленому м'язі більше число капілярів не функціонує і кров надходить по одиничним капілярах. Кровопостачання працюючих м'язів збільшується в 30 разів Сухожилля забезпечуються кров'ю значно менше, ніж м'язові волокна. У м'язах багато представлена ??і лімфатична система.


 До допоміжних апаратів м'язів відносяться фасції, міжм'язові перегородки, синовіальні піхви і сумки, фіброзні канали, сесамовідние кістки і блоки.


 М'язи людини поділяються на групи, протилежні за своєю дією, і є парними, за деяким винятком. У всіх частинах тіла м'язи розташовані так, що скорочення однієї м'язи зміщує точку прикріплення іншої м'язи, тобто готує великий кут підходу сухожилля до кістки. Це значно підвищує силу м'язи з найменшою витратою енергії і сили скорочення. Таким чином, завдяки шарова розташуванню м'язів при порівняно малій величині м'язової тканини людина може виконувати значну роботу.


 Роботу рухового апарату людини зазвичай викладають з позицій загальних законів механіки, цілком можна застосувати для оцінки системи опорно-рухового апарату як системи важелів. Важелем називається всяке тверде тіло, здатне робити обертові рухи близько осі, на плечі якого Діє дві протилежні сили: рушійна сила (м'язові скорочення) і сила опору. Залежно від величини рушійної сили і сили опору можливо рівновагу або рух важеля.

Пліч-о-важеля називають відстань осі обертання до точки прикладання сили. Пліч-о-сили називають найкоротша відстань - перпендикуляр від осі обертання до вектора сили або його продовження. Участь кожного м'яза у виконанні рухів залежить не тільки від величини підйомної сили, але також і від величини плеча важеля, що визначається моментом сили. Моментом сили називається добуток сили на її плече. Таким чином, умова для рівноваги важеля досягається тоді, коли сума моментів сил, що діють на нього, щодо осі обертання дорівнює нулю. Якщо рівність моментів сил порушується, то важіль починає обертатися в напрямку тієї сили, момент якої більше. Момент сили є непостійною величиною, обумовленою положенням одних кісток по відношенню до інших, що створює дане зчленування.


 З позиції біомеханіки робота м'язи визначається в тому випадку, коли вона виробляє переміщення частини тіла або тяжкості на якесь відстань. Насправді м'яз виконує роботу, починаючи з найменшого її напруги. М'язова робота розділяється на статичну і динамічну.


 При статичній роботі частина м'язів, напружуючись, прагнути врівноважити момент сили тяжіння або силу опору, що спостерігається при вирівнюванні або збереженні положення тіла або його частин. При цьому м'яз не скорочується, що не подовжується, а тільки напружується. Статична робота м'язів необхідна для збереження вертикального положення тіла або певної пози. Виділяють три види статичної роботи м'язів: утримує, зміцнюючу і фіксуючу.


 При динамічній роботі рух в суглобах відбувається в результаті невідповідності м'язових і механічних сил. Динамічна робота м'язів підрозділяється на преодолевающую і поступається. Цей вид роботи м'язів є важливим і необхідним для забезпечення плавності і еластичності рухів. Якби не було цього регулятора, рухи були б штовхоподібними і малокоордінірованнимі. Таким чином, в кожному виді рухів на перший план виступає той чи інший вид м'язової роботи

.
 М'язи також поділяють на антагоністи і синергісти. До антагоністів відносяться всі м'язи, які за своєю функцією діють в сторону протилежну іншій групі м'язів. Наприклад, м'язи згиначі плеча є антагоністами розгиначів плеча. До Синергістами відносяться всі м'язи, які, скорочуючись, одночасно діють на суглоб, перебуваючи за одну сторону його осі. Прикладом можуть служити згиначі передпліччя і плеча, що викликають згинання в ліктьовому суглобі. Функції антагоністів і синергистов можуть чергуватися. При скороченні м'яза виникає активна рухова сила.

М'язова сила характеризується ступенем скорочення м'язи, здатної при порушенні утримати в цьому стані вантаж до 4 - 6 кг на 1 квадратний см діаметра м'язи. Величина сили залежить від вихідної довжини м'язових волокон. Активна м'язова сила найбільше розвивається в м'язах, побудованих з довгих волокон (широкі і веретеноподібні м'язи). М'яз може скоротитися на 50 - 57% початкової її довжини, але з огляду на обмеження ступенів свободи суглобів вона скорочується, як правило, на 35%.

Активна м'язова сила групи м'язів (синергистов і антагоністів) складається з суми підйомної сили кожного м'яза, а точка прикладання цієї сили розташовується між місцями прикріплення всіх довгих м'язів. Однак у людини тільки поодинокі м'язи займають паралельне один одному положення. Здебільшого їх рівнодіюча знаходяться під певним кутом, утворюючи паралелограми сил. Знаходячись під кутом один до одного, м'язи тягнуть кістка в різних напрямках. У цьому випадку рух кістки відбувається не по рівнодіючої однієї або другої м'язи, а по діагоналі паралелограма, побудованого скорочуються м'язами. Паралелограми сил можуть формуватися і цілими м'язовими групами.


 Опорою для хребетного стовпа служать кістки тазового пояса, які можуть витримати силу тиску до 2000 кг. Від цих кісток навантаження передається через тазостегнові суглоби на нижні кінцівки - стегнові кістки, від них через колінний суглоб - на великогомілкової кістки і далі через гомілковостопний суглоб - на стопу. Великогомілкової кістки витримують силу на стиск до 1600 кг. Стопа, як і хребет, є опорним і ресорним апаратом людини. Завдяки склепінні будовою стопа може пружинити.


 Таким чином, єдність рухової системи досягається функціональним об'єднанням кістки, сухожилля, м'язи, судин і нервових рецепторів в цілісну систему. Скорочення м'язи можливо тільки в разі постійного надходження дозованих нервових імпульсів з центральної нервової системи в певній послідовності, що виникають під впливом подразників зовнішнього середовища. Активна діяльність м'язової системи надає не тільки формує вплив на м'язи, а й призводить до перебудови кісткової тканини і з'єднань кісток. Через нервову систему зовнішнє середовище впливає на рухову систему, яка, Розмірковуючи про це, впливає на зовнішні форми людського організму і його внутрішню структуру. Тому правильно дозований фізична праця і вправи роблять гармонійне вплив на розвиток людини.
 Не важко помітити, що не всі м'язи тренується розвинені однаково. В першу чергу вони переважно тренують ті м'язи, сила яких сприяє досягненню високих результатів у конкретному виді спорту. Так наприклад, пауєрлифтерам в першу чергу потрібні сильні м'язи ніг, спини і плечового пояса. Щоб розвинути силу певної м'язи або групи м'язів, необхідно збільшити м'язову масу. Але в залежності від методу її розвитку м'яз може проявляти силові, швидкісні або швидкісно-силові здібності. Тому при збільшенні м'язової маси небайдуже, за допомогою яких фізичних вправ вона розвивалася. / 13 /


 Не треба забувати, що немає такого вправи, яке могло б дати однакове навантаження всім м'язам одночасно. Але ж без максимального навантаження, як тепер відомо, м'яз не може інтенсивно розвиватися.

 



біомеханіка | Біомеханічна м'язова робота
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати