Вопрос 1. Значение опорно-двигательного аппарата. Скелетно-структурная основа тела

К опорно-двигатель­ному аппарату относятся скелет и мышцы, объединенные в еди­ную костно-мышечную систему. Основной функцией ее является не только опора, но и перемещение тела и его частей в пространстве. Опор­но-двигательный аппарат разделяют на пассивную и ак­тивную части. К пассивной части относятся кости и соеди­нения костей. Активную часть составляют мышцы, кото­рые благодаря способности к сокращению приводят в дви­жение кости скелета.

С помощью опорно-двигательного аппарата осуществляется одна из важнейших функций организма — движение. При ограничении движений резко за­медляется как физическое, так и психическое развитие.

Скелет образует структур­ную основу тела и в значительной мере определяет его форму и размер. Скелет (от rpeч.sceleton — высохший, высушенный) пред­ставляет собой комплекс костей, различных по форме и ве­личине. В скелете человека различают кости туловища, голо­вы, верхних и нижних конечностей. Кости соединены друг с другом при помощи различного вида соединений и выполняют функции опоры, передвижения-, защиты, депо различных солей. Костный скелет называют также твердым, жестким скелетом.

Функции опоры и передвижения скелета сочетаются с рес­сорной функцией суставных хрящей и других конструкций (сводов стопы), смягчающих толчки и сотрясения. Защитная функция выражается в образовании костных вместилищ для жизненно важных органов: череп защища­ет головной мозг, позвоночный столб защищает спинной мозг, грудная клетка защищает сердце, легкие и крупные кровеносные сосуды. Кости скелета претерпевают значительные возрастные изменения. На рост и развитие костей влияние оказывают социаль­ные факторы, в частности питание. Изменения костей происходят под влиянием физиче­ских нагрузок. В состав скелета входит 206 костей (85 парных и 36 не­парных). Масса «живого» скелета у новорожденных около 11% массы тела, у детей разного возраста — от 9 до 18%. У взрослых людей отношение массы скелета к массе тела до пожилого, старческого возраста сохраняется на уровне до 20%, затем несколько уменьшается.

Вопрос 2. Рост и развитие костей и суставов. Закладка скелета происходит на 3-й неделе эмбрионального развития: первоначально как соединительнотканное образование, а в середине 2-го месяца развития происходит замещение ее хрящевой, после чего начинается постепенное разрушение хряща и образование вместо него костной ткани. Окостенение скелета не завершается к моменту рождения, поэтому у новорожденного ребенка в скелете содержится много хрящевой ткани. Сама костная ткань значительно отличается по химическому составу от ткани взрослого человека. В ней содержится много органических веществ, она не обладает прочностью и легко искривляется под влиянием неблагоприятных внешних воздействий.

Молодые кости растут в длину за счет хрящей, расположенных между их концами и телом. К моменту окончания роста костей хрящи замещаются костной тканью. За период роста в костях ребенка количество воды сокращается, а количество минеральных веществ увеличивается. Содержание органических веществ при этом уменьшается. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20-24 годам. При этом прекращается рост костей в длину, а их хрящевые части заменяются костной тканью. Развитие скелета у женщин заканчивается к 18-21 году. Каждая кость — сложный орган, состоящий из костной ткани, надкостницы, костного мозга, кровеносных и лимфатических сосу­дов и нервов.

Химический состав костей сложный. Кость состоит из органических и неорганических веществ. Неорганические вещества составляют 65—70% сухой массы кости и пред­ставлены главным образом солями фосфора и кальция. В малых количествах кость содержит более 30 других раз­личных элементов. Органические вещества, получившие на­звание оссеин, составляют 30—35% сухой массы кости. Это костные клетки и коллагеновые волокна. Эластичность, уп­ругость кости зависит от ее органических веществ, а твер­дость — от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости придает ей необы­чайные крепость и упругость. По твердости и упругости кость можно сравнить с медью, бронзой, чугуном. В молодом возрасте, у детей кости более эластичные, упругие, в них больше органических веществ и меньше неорганических. У пожилых, старых людей в костях преобладают неоргани­ческие вещества. Кости становятся более ломкими.

У каждой кости выделяют плотное (компактное) и губ­чатое вещество. Распределение компактного и губчатого вещества зависит от места в организме и функции костей. Компактное вещество находится в тех костях и в тех их ча­стях, которые выполняют функции опоры и движения, на­пример в диафизах трубчатых костей.

В местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе в тем прочность, образуется губчатое ве­щество, например в эпифизах трубчатых костей.

Губчатое вещество находится также в коротких (губча­тых) и плоских костях. Костные пластинки образуют в них неодинаковой толщины перекладины, пере­секающиеся между собой в различных направлених. По­лости между перекладинами заполнены крас­ным костным мозгом. В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости, называемом костномозговой полостью. У взрослого человека различают красный и желтый костный мозг. Красный костный мозг за­полняет губчатое вещество плоских костей и эпифизов труб­чатых костей. Желтый костный мозг (ожиревший) находит­ся в диафизах трубчатых костей.

Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей, или периостом. Суставные поверх­ности кости покрыты суставным хрящом. Внутренний слой надкостницы состоит из клеток, кото­рые растут и размножаются, обеспечивая рост кости в толщину, а при переломах — образование костной мозоли. Строение и функция суставов. Все соединения костей делятся на три большие груп­пы: непрерывные соединения, полусуставы (сим­физы), и прерывные соединения (синовиальные со­единения).

Непрерывные соединения костей образованы с помощью различных видов соединительной ткани. Эти соединения прочные, эластичные, но имеют ограниченную подвиж­ность.

Симфизы являются хрящевыми соединениями. В толще образующего их хряща имеется небольшая щелевидная полость, содержащая немного жидкости. К симфи­зам относится лобковый симфиз.

Суставы, или синовиальные соединения, представляют собой прерывные соединения костей, прочные и отлича­ющиеся большой подвижностью. Все суставы имеют следу­ющие обязательные анатомические элементы: суставные поверхности костей, покрытые суставным хрящом; сус­тавная капсула; суставная полость; синовиальная жидкость. Суставные поверхности покрыты упругим гиали­новым хрящом. Толщина суставного хряща колеблется в пределах от 0,2 до 6,0 мм и находится в прямой зависимости от функциональной на­грузки, испытываемой суставом. Чем больше нагрузка, тем толще суставной хрящ. Суставная капсула имеет плотный наружный слой — фиброзную мембрану, прикрепляющу­юся к костям вблизи краев суставных поверхностей, где она переходит в надкостницу. Фиброзный слой суставной капсулы местами утолщен, образует внутрикапсульные связки. Связки могут быть вне капсулы, рядом с нею (внекапсульные связки).

Связки укрепляют сустав и направляют его движения, они также ограничивают движения суставов. Связки чрез­вычайно прочные. Так, например, прочность на разрыв подвздошно-бедренной связки достигает 350 кг, а длин­ной связки подошвы — 200 кг.

Суставная полость в норме у живого человека представ­ляет собой узкую щель, в которой содержится синовиаль­ная жидкость. Даже у таких крупных суставов, как колен­ный или тазобедренный, ее количество не превышает 2 — 3 см³.

 

Вопрос 3. Мышечная система: строение классификация и основные функциональные свойства мышц. В организме человека по структуре и функции различают три типа мышц:

· мышцы скелета

· мышцы сердца

· гладкие мышцы внутренних органов и сосудов.

Активной частью опорно-двигательного аппарата являются скелетные мышцы.

Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость. Мышцы спо­собны под влиянием нервных импульсов возбуждаться, приходить в деятельное состояние. По функции различают мышцы-сгибатели, разгибатели, приво­дящие и отводящие мышцы, а также мышцы, вращающие внутрь и наружу. В процессе развития ребенка отдельные мышечные группы рас­тут неравномерно. Мышцы ребенка бледнее, нежнее и более эластичны, чем мыш­цы взрослого человека. Мышцы, прикрепляющиеся к костям скелета, всегда находятся в состоянии напряжения, которое называют мышечным тонусом. Увеличение мышечной массы и структур­ные преобразования мышечных волокон, связанные с увеличением основного сократительного субстрата, приводят к увеличению с возрастом мышечной силы. Дети этого возраста более приспособлены к крат­ковременным скоростно-силовым динамическим упражнениям.

Однако младших школьников следует постепенно приучать к сохранению статических поз. Особое значение статические упраж­нения имеют для выработки и сохранения правильной осанки.

Наиболее интенсивно мышечная сила увеличивается в подрост­ковом возрасте. В течение длительного периода онтогенеза формируется и одно из важнейших качеств — выносливость (способность человека к продолжительному выполнению того или иного вида умственной или физической (мышечной) деятельности без снижения эффективности).

Вопрос 4. Работа и сила мышц в различные возрастные периоды. Мышцы действуют на костные рычаги, приводят их в движение или удерживают части тела в определенном по­ложении. В каждом движении обычно участвует несколько мышц. Мышцы, действующие на сустав в одном направле­нии, называют синергистами, действующие в разных на­правлениях — антагонистами.

На кости скелета мышцы действуют с определенной силой и выполняют при этом работу — динамическую или статическую. При динамической работе костные рычаги изменяют свое положение, перемещаются в пространстве. Поочередно сокращаются различные группы мыши. Мышцы, производящие динамическую работу, быстро сокращаются и, работая с большим напряжением, скоро утомляются. Но обычно различные группы мышечных волокон при динамической работе сокращаются поочередно, что дает воз­можность мышце длительное время совершать работу. Нервная система, управляя работой мышц, приспосабливает их работу к текущим потребностям организма. Это дает им возможность ра­ботать экономно, с высоким коэффициентом полезного действия.

При статической работе мышцы напрягаются, но длина их не изменяется, тело (или его части) удерживается в опре­деленном неподвижном положении. Такое сокращение мышц без изменения их длины называют изометрическим сокращением. При статическом усилии мышца находится в состоянии на­пряжения. При некоторых упражнениях (на кольцах, параллельных брусьях, при удержании поднятой штанги) статическая работа требует одновременного сокращения почти всех мышечных волокон и, естественно, может быть очень непродолжительной из-за разви­вающегося утомления. Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон, т, е. чем она толще. При пере­счете на 1 см² поперечного сечения мышца способна поднять груз до 10 кг. Для каждого вида мышечной деятельности можно подобрать некоторый средний (оптимальный) ритм и величину нагрузки, при которых будет выполнена наибольшая величина работы, а утомление будет развиваться постепенно.

Работа мышц — необходимое условие их существования. Дли­тельная бездеятельность мышц ведет к их атрофии и потере ими работоспособности. Тренировка, т. е. систематическая, нечрезмер­ная работа мышц, способствует увеличению их объема, возраста­нию силы и работоспособности, что важно для физического раз­вития всего организма.. Масса мышц интенсивно нарастает, когда ребенок начинает ходить, и к 2—3 годам составляет примерно 23% массы тела. У подростков 15 лет она составляет 32,6% массы тела. Наиболее быстро масса мышц на­растает в возрасте от 15 до 17—18 лет, и в юношеском возрасте она составляет 44,2% массы тела. Увеличение массы мышц до­стигается как их удлинением, так и увеличением их толщи­ны, в основном за счет диаметра мышечных волокон. С воз­растом резко увеличивается количество миофибрилл. К 7 го­дам по сравнению с новорожденными оно увеличивается в 15—20 раз. В период от 7 до 14 лет рост мышечной ткани происходит как за счет продолжающихся структурных преобра­зований мышечного волокна, так и в связи со значительным рос­том сухожилий. Рост поперечника мышечных волокон и внутри­мышечных соединительнотканных волокон продолжается до 20—25 лет и во многом зависит от уровня двигательной активно­сти и тренированности. Увеличение мышечной массы и структур­ные преобразования мышечных волокон, связанные с увеличением основного сократительного субстрата, приводят к увеличению с возрастом мышечной силы. Исследования показывают, что школьники 7—11 лет облада­ют еще сравнительно низкими показателями мышечной силы. Си­ловые и особенно статические упражнения вызывают у них быст­рое утомление. Дети этого возраста более приспособлены к крат­ковременным скоростно-силовым динамическим упражнениям.

Однако младших школьников следует постепенно приучать к сохранению статических поз. Особое значение статические упраж­нения имеют для выработки и сохранения правильной осанки.

Наиболее интенсивно мышечная сила увеличивается в подрост­ковом возрасте. У мальчиков прирост силы начинается в 13— 14 лет, у девочек раньше — с 10—12 лет, что связано с более ранним наступлением у девочек полового созревания. В 13—14 лет четко проявляются половые различия в мышечной силе, показатели относительной силы мышц девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков. Поэтому в занятиях с девочками-подростками и девушками следует особенно строго дозировать интенсивность и тяжесть упражнений.

Вопрос 5. Гигиенические требования к оборудованию учебного процесса и организации труда учащихся. Знакомство детей и подростков с оборудованием для занятий по труду сле­дует сопровождать указаниями о правилах их безопасного ис­пользования.

Для выполнения картонажных работ следует использовать кар­тон толщиной не более 0,5 мм, легко поддающийся резанию по прямым и закругленным линиям; для лепки лучше использовать пластилин, как более податливый, чем глина. Освоение учащими­ся навыков пиления, строгания, долбления также лучше начинать на податливой древесине: сухих без сучков досках и брусках из мягких пород дерева (липа, сосна, ель).

Столярная мастерская оборудуется столярными верстаками и станками по обработке дерева (токарный, сверлильный и др.}. Устройство верстаков должно допускать приспособление их по высоте не менее чем для трех групп роста учащихся. Установлено, что для учащихся ростом до 127 см высота верстака должна быть 65,5 см, для учащихся ростом до 128—133 см — 70,5 см, а для учащихся ростом 134—141 см — 77,5 см.

Слесарно-механические мастерские оборудуются многомест­ными верстаками и станками: токарно-винторезным, настолько-сверлильным, заточным и др. Высота слесарных верстаков до губок тисков в соответствии с тремя группами роста учащихся предусматривается 75, 80,5 и 88 см.

В случаях несоответствия высоты верстаков или станков росту учащихся используют специально сделанные подставки с изме­няющейся высотой.

Воспитание правильной осанки не ограничивается только при­учением учащихся сидеть правильно за партой. Правильное по­ложение тела должно сохраняться и при выполнении различных работ, в том числе в школьных мастерских.

Правильное положение тела в зависимости от характера вы­полняемой физической работы достигается: 1) прямым положени­ем корпуса и небольшим наклоном головы; 2) симметричным по­ложением тела, а в случаях необходимости асимметричного по­ложения — частым изменением этой позы; 3) одинаковой нагрузкой на правую и левую половину тела; 4) равномерным упражнением обеих половин тела; 5) устойчивым положением;

6) недопущением сдавливания органов грудной и брюшной полости;

7) отсутствием перенапряжения органов зрения.

Станки и верстаки размещают в мастерских с учетом педаго­гических требований и правил по технике безопасности. Мини­мальное расстояние между станками допускается 0,8 м, а между рядами станков 1,2 м. Движущиеся части станков во избежание травматизма учащихся закрывают защитными приспособлениями. Заточный станок должен иметь защитный экран. По задней стенке слесарных верстаков устанавливают металлическую сетку с мелкими ячейками. Высота сетки 0,75 к. Сетка предохраняет от ос­колков, отлетающих при обработке деталей.

В числе оборудования мастерских предусматривается аптечка с перевязочным материалом и медикаментами, необходимыми для оказания первой помощи при ожогах и ранениях (стерильные бинты, марля или индивидуальные пакеты, вата, йодная настой­ка, перманганат калия, перекись водорода, раствор бриллиантовой зелени).

Особое внимание должно быть уделено кабинетам, где произ­водится обучение учащихся машинописи. Используются специаль­ные столы (62, 66 и 69 см) соответственно росту учащихся (150— 159, 160—169, 170 см и выше). Длина крышки стола 90 см, шири­на 50 см. Ширина пространства для ног 40—45 см. Высота стуль­ев должна соответствовать высоте столов (41, 44 и 47 см).

Контрольные вопросы:

 

1. Назовите органы, относящиеся к пассивной части опорно-двигательного аппарата и к активной его части. На чем основано такое под­разделение?

2. Что вы знаете о химическом составе костей и их механических
свойствах?

3. Какие возрастные особенности строения и функций костей вы зна­ете?

4. Какие бывают виды соединений костей? Дайте им характеристики.

5. Назовите функции и свойства скелетных мышц.

6. Что вы знаете о классификации мышц, на чем она основана?

7. Какие виды работы мышц вы знаете? Приведите примеры.

8. Что называют силой мышцы, от чего зависит эта сила?

9. В результате чего появляется утомление мышц?

10. Какой вид отдыха лучше всего восстанавливает их работоспособность?

Лекция 5.