Характеристики на функционалните системи на организма и тяхното усъвършенстване под въздействието на целеви физическа тренировка. Разделянето на органите в човешкото тяло на системи е условно, тъй като те са функционално свързани помежду си.

Разграничават се следните системи: човешкото тяломускулно-скелетна, сърдечно-съдова, дихателна, нервна, ендокринна, отделителна, храносмилателна, лимфна и др. 2.3.1. Мускулно-скелетна система Преките изпълнители на всички движения са мускулите.

Само те обаче не могат да изпълняват функцията на движение. Механична работамускулите се осъществява чрез костни лостове. Мускулно-скелетната система включва три относително независими системи: скелетната система, лигаментно-ставните стави на костите и мускулно-скелетните мускули. Костите и техните стави заедно образуват скелета, който изпълнява жизненоважни защитни, пружинни и двигателни функции.

Скелетните кости участват в метаболизма и хемопоезата. Класификацията на костите, от които има повече от 200 при възрастен човек, се основава на формата, структурата и функцията на костите. По форма костите се класифицират като дълги, къси, плоски или кръгли, но тяхната структура е тръбна, гъбеста и носеща въздух. В процеса на човешката еволюция дължината и дебелината на костите се увеличават и стават по-издръжливи. Тази здравина на костите се дължи на химичен съставкостите, тоест съдържанието на органични и минерални вещества в тях и тяхната механична структура. Калциевите и фосфорните соли придават твърдост на костите, а органичните му съставки придават твърдост и еластичност.

С възрастта съдържанието на минерали, главно калциев карбонат, става по-високо, което води до намаляване на еластичността и еластичността на костите, което ги кара да станат крехки и чупливи. Отвън костта е покрита с тънка обвивка - надкостница, която е плътно свързана с веществото на костта.

Периостът има два слоя: външният плътен слой е пълен с кръвоносни и лимфни съдове и нерви, а вътрешният слой, образуващ кост, съдържа специални клетки, които допринасят за растежа на костта в дебелина. Благодарение на тези клетки, костта заздравява, когато е счупена. Надкостницата покрива костта почти по цялата й дължина, с изключение на ставните повърхности. Растежът на костите по дължина се дължи на хрущялните части, разположени по краищата. Ставите осигуряват подвижност на ставните кости на скелета. Ставните повърхности са покрити с тънък слой хрущял, което позволява на ставните повърхности да се плъзгат с малко триене.

Всяка фуга е напълно затворена ставна капсула. Стените на тази бурса отделят ставна течност, която действа като лубрикант. Лигаментно-капсулният апарат и мускулите около ставата го укрепват и фиксират. Основните посоки на движение, които осигуряват ставите са флексия - екстензия, абдукция - аддукция, ротация и кръгови движения. Човешкият скелет се разделя на скелет на главата, торса и крайниците.

Скелетът на главата се нарича череп, който има сложна структура. Черепът съдържа мозъка и някои сензорни системизрителни, слухови, обонятелни. По време на часовете физически упражнения голямо значениеима наличие на опорни места на черепа - контрафорси, които омекотяват ударите и ударите при бягане и скачане. Черепът е свързан директно с тялото с помощта на първите два шийни прешлена. Скелетът на тялото се състои от гръбначен стълби гърдите.

Гръбначният стълб се състои от 33-34 прешлена и има пет отдела: шийни 7 прешлена, гръдни 12, лумбални 5, сакрални 5 слети прешлени и кокцигеални слети 4-5 прешлена. Прешлените са свързани с помощта на хрущялни, еластични междупрешленни дисковеи ставни процеси. Междупрешленните дискове увеличават подвижността на гръбначния стълб. Колкото по-голяма е тяхната дебелина, толкова по-голяма е гъвкавостта. Ако изкривяванията на гръбначния стълб са силно изразени и при сколиоза, подвижността на гръдния кош намалява.

Плосък или заоблен гърбав гръб показва слабост на мускулите на гърба. Корекцията на позата се извършва с общоразвиващи, силови и разтягащи упражнения. Въведете главния скелет и гръден кош, която изпълнява защитна функция за вътрешни органии се състои от гръдна кост, 12 чифта ребра и техните връзки. Ребрата са плоски, извити, дълги кости, които са подвижно прикрепени към гръдната кост с помощта на гъвкави хрущялни краища.

Всички връзки на ребрата са много еластични, което е важно за дишането. Скелетът на горния крайник се формира от раменния пояс, състоящ се от две лопатки и две ключици, и свободния горен крайник, включващ рамото, предмишницата и ръката. Скелетът на долния крайник се образува от тазовия пояс, състоящ се от две тазови кости и сакрума, и скелета на свободния долен крайник, включващ бедрото, подбедрицата и ходилото. Правилно организираните часове по физическо възпитание не увреждат развитието на скелета, той става по-силен в резултат на удебеляването на кортикалния слой на костите.

Това е важно при извършване на физически упражнения, които изискват висока механична якост: бягане, скачане и др. Неправилната конструкция на тренировките може да доведе до претоварване на поддържащия апарат. Едностранчивостта в избора на упражнения също може да причини деформация на скелета. При хора с ограничена двигателна активност, чиято работа се характеризира с поддържане на определена поза за дълго време, настъпват значителни промени в костната и хрущялната тъкан, което особено неблагоприятно се отразява на състоянието на гръбначния стълб и междупрешленните дискове. Физическите упражнения укрепват гръбначния стълб и поради развитието на мускулния корсет премахват различни изкривявания, което допринася за развитието правилна стойкаи разширяване на гръдния кош.

Всяка двигателна дейност, включително спорт, се извършва с помощта на мускулите, поради тяхното свиване.

Следователно структурата и функционалността на мускулите трябва да бъдат известни на всеки човек, но особено на тези, които се занимават с физически упражнения и спорт. Мускулите представляват значителна част от сухата маса на човешкото тяло. При жените мускулите представляват до 35 от общото телесно тегло, а при мъжете съответно до 50. Специалните силови тренировки могат значително да увеличат мускулната маса. Липсата на физическа активност води до намаляване мускулна маса, а често и до увеличаване на мастната маса.

В човешкото тяло има няколко вида мускули: скелетно набраздени, гладки и сърдечни мускули. Мускулната дейност се регулира от централната нервна система. Скелетните мускули поддържат баланса на човешкото тяло и извършват всички движения. Когато мускулите се съкращават, те се съкращават и чрез своите еластични елементи - сухожилия, осъществяват движения на части от скелета. работа скелетни мускулимогат да се контролират произволно, но при интензивна работа се уморяват много бързо.

Гладките мускули са част от вътрешните органи на човека. Гладките мускулни клетки се съкращават в резултат на свиване на контрактилните елементи, но скоростта на тяхното свиване е стотици пъти по-малка, отколкото в скелетните мускули. Благодарение на това гладките мускули са добре адаптирани към дълготрайно, продължително свиване без умора и с малко потребление на енергия. Всеки мускул съдържа нерв, който се разделя на тънки и фини клонове. Нервните окончания достигат до отделните мускулни влакна, предавайки им възбудни импулси, които предизвикват тяхното свиване.

Мускулите в края си преминават в сухожилия, чрез които предават сили на костните лостове. Сухожилията също имат еластични свойства и са последователен еластичен елемент на мускула. Сухожилията имат по-голяма якост на опън в сравнение с мускулната тъкан. Най-слабите и следователно често наранявани области на мускула са преходите между мускула и сухожилието. Ето защо преди всяка тренировка е необходима добра предварителна загрявка. Мускулите в човешкото тяло образуват работни групи и работят, като правило, координирано в пространствено-времеви и динамично-времеви отношения.

Това взаимодействие се нарича мускулна координация. Колкото по-голям е броят на мускулите или групите, включени в дадено движение, толкова по-сложно е движението и толкова по-голяма е консумацията на енергия и толкова по-голяма е ролята на междумускулната координация за повишаване на ефективността на движението. Подобрената междумускулна координация води до повишена сила, скорост, издръжливост и гъвкавост.

Всички мускули са проникнати от сложна система кръвоносни съдове. Кръвта, която тече през тях, ги снабдява с хранителни вещества и кислород. Силата на свиване на мускула зависи от площта на напречното сечение на мускула, от размера на областта на прикрепването му към костта, както и от посоката на силата, развивана от мускула, и дължината на рамото на прилагане на силата. Например сгъвачът на бицепса може да създаде сили до 150 кг, а сгъвачът на прасеца до 480 кг. В процеса на свиване на мускулите само част от мускулните влакна участват едновременно, останалите по това време изпълняват пасивна функция.

Следователно мускулите могат да изпълняват дълго времеработа, обаче, те постепенно губят работоспособността си и настъпва мускулна умора. В резултат на физическото обучение обемът и силата на мускулите се увеличават значително с 1,5-3 пъти, а скоростта на свиване и устойчивостта на неблагоприятни фактори се увеличава с 1,2-2 пъти, което води до увеличаване на силата на сухожилията под влияние на мускулните усилия.

Основните мускулни групи са ясно представени на фигура 2.1 Мускули на ръцете 1. Делтоиден мускул. Обхваща раменната става. Състои се от три снопа: преден, среден и заден. Всеки пакет движи ръка по посока на името си. 2. Бицепс или бицепс brachii. Намира се на предната повърхност на ръката. Огъва ръката в лакътната става. 3. Трицепс или трицепс брахии мускул. Намира се на задна повърхностръце. Изпъва ръката в лакътната става. 4. Флексори и екстензори на пръстите.

Някои са разположени на вътрешната повърхност на предмишницата, други на външната страна. Те контролират движенията на пръстите си. Мускули раменния пояс 5. Стерноклеидомастоиден мускул. Тя върти и огъва главата си и участва в повдигането на гърдите нагоре. 6. Стълбовите мускули на шията са разположени дълбоко във врата. Участвайте в движението на гръбначния стълб. 7. Трапецовиден мускул. Разположен на гърба на врата и гърдите.

Тя повдига и спуска лопатките, дърпа главата си назад. Гръдни мускули 8. Голям гръден мускул. Намира се на предната повърхност на гръдния кош. Привежда ръката към тялото и я завърта навътре. 9. Преден мускул Serratus. Намира се на страничната повърхност на гръдния кош. Той завърта лопатката и я отдалечава от гръбначния стълб. 10. Междуребрени мускули. Намира се по ребрата. Участвайте в акта на дишане. Коремни мускули. 11. Прав мускул. Разположен по протежение на предната повърхност на коремната преса. Тя навежда торса си напред. 12. Външен наклонен мускул.

Намира се отстрани на коремната преса. При едностранно свиване той огъва и завърта торса, при двустранно свиване го накланя напред. Мускули на гърба 13. Latissimus мускул. Намира се на гърба на гърдите. Привежда рамото към тялото, завърта ръката навътре и я издърпва назад. 14. Дълги мускули. Разположен по дължината на гръбначния стълб. Разгънете, наклонете и завъртете торса настрани. 7. Трапецовиден мускул, също се отнася до мускулите на гърба. Мускули на краката 15. Глутеални мускули.

Преместете крака навътре тазобедрена става, отвлечете, разширете, завъртете бедрото навътре и навън. Изправете торса, наведен напред. 16. Четириглав бедрен мускул. Разположен в предната част на бедрото. Тя изпъва крака в коляното, сгъва бедрото в тазобедрената става и го завърта. 17. Бицепс мускул. Намира се на задната част на бедрото. Свива крака навътре колянна ставаи се простира в тазобедрената става. 18. Мускул на прасеца. Намира се на гърба на подбедрицата.

Огъва стъпалото, участва в огъването на крака в колянната става. 19. Солеус мускул. Разположен дълбоко в подбедрицата. Огъва стъпалото. 2.3.2.

Край на работата -

Тази тема принадлежи към раздела:

Наръчник

Физическото възпитание е педагогически организиран процес на развиване на физически качества, обучение на двигателни действия и формиране на специални... Спорт - компонент физическа култура, въз основа на употребата... Физическото развитие е процес на промяна на естествените морфо-функционални свойства на човешкото тяло по време на...

Ако се нуждаеш допълнителен материалпо тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:

Какво ще правим с получения материал:

Ако този материал е бил полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:

Tweet

Всички теми в този раздел:

Физическата култура е част от общочовешката култура
Физическата култура е част от общочовешката култура. Физическата култура е важна част от културата на обществото - съвкупността от нейните постижения в нейното създаване и рационално използване

Компоненти на физическото възпитание
Компоненти на физическата култура. Спортът е част от физическата култура, основана на използването на състезателна дейност и подготовка за нея. При него човек се стреми да разшири границите на своето

Физическа култура и спорт във висшите учебни заведения
Физическа култура и спорт във висшите учебни заведения. В съответствие с държавния образователен стандарт за висше образование професионално образованиефизическата култура е обявена за задължителна от 1994 г

Социално-биологични основи на физическата култура
Социално-биологични основи на физическата култура. Основни понятия Човешкото тяло е единна, сложна, саморегулираща се и саморазвиваща се биологична система, която е в постоянно взаимодействие

Човешкото тяло като единна саморазвиваща се и саморегулираща се биологична система
Човешкото тяло като единна саморазвиваща се и саморегулираща се биологична система. Медицинска наукаПри разглеждането на човешкото тяло и неговите системи се изхожда от принципа на човешката цялост

Сърдечно-съдова система кръвоносна система
Сърдечно-съдова система кръвоносна система. Дейността на всички системи на човешкото тяло се осъществява чрез взаимодействието на хуморалната регулация на течностите и нервната система. Хуморална регулация

Дъх. Дихателната система
Дъх. Дихателната система. Дишането се нарича комплекс физиологични процеси, осигуряващи консумация и освобождаване на кислород въглероден двуокисжив организъм. Обгрижва се процесът на дишане

Метаболизмът и енергията са в основата на жизнените функции на човешкото тяло.
Метаболизмът и енергията са в основата на човешкото тяло. Единството на човешкото тяло с външната среда се проявява преди всичко в непрекъснатия обмен на вещества и енергия. Под обмен

Здравословен начин на живот. Физическата култура в осигуряването на здравето
Здравословен начин на живот. Физическата култура в осигуряването на здравето. Основни понятия Здравето е състояние на пълно физическо, психическо и социално благополучие, осигуряващо пълна работоспособност

Режим на сън
Режим на сън. За поддържане на нормалното функциониране на нервната система и целия организъм е от голямо значение добър сън. Великият руски физиолог И.П. Павлов посочи, че сънят е вид

Активна мускулна дейност физическа активност
Активна мускулна дейност физическа активност. Мускулната активност е задължително условие за освобождаване на двигателната и вегетативни функциичовешкото тяло на всички етапи от неговото развитие

Хигиенни основи на здравословния начин на живот
Хигиенни основи здрав образживот. Хигиена на гръцки означава изцеление, носене на здраве. Като клон на медицината нейната цел е чрез различни предпазни меркиспаси

Обща физическа и спортна подготовка в системата на физическото възпитание
Обща физическа и спортна подготовка в системата на физическото възпитание. Основни понятия Методически принципи - основни методически принципи педагогически процес, изразяване

Основи на обучението по движение
Основи на обучението по движение. Процесът на усвояване на двигателно действие включва три етапа: 1 Запознаване, първоначално усвояване на движението 2 Задълбочено детайлно усвояване на движението, формиране

Средства и методи за развитие на силата
Средства и методи за развитие на силата. Силата е способността да се преодолява външно съпротивление или да му се противопоставя чрез мускулно напрежение. Правете разлика между абсолютна и относителна сила. Absol

Средства и методи за развитие на скоростта на движение
Средства и методи за развитие на скоростта на движение. Скоростта е комплекс от свойства, които пряко определят скоростните характеристики на движението, както и времето на двигателната реакция. Скорост d

Средства и методи за развитие на издръжливост
Средства и методи за развитие на издръжливост. Издръжливостта е способността на човек да извършва работа за значителен период от време, без да намалява силата на натоварването, неговата интензивност или като способност на организма да

Средства и методи за развиване на гъвкавост
Средства и методи за развитие на гъвкавост. Гъвкавост - мобилност в ставите, която ви позволява да извършвате различни движения с голяма амплитуда. Има две форми на гъвкавост - активна,

Средства и методи за развитие на сръчността
Средства и методи за развитие на сръчността. Сръчността е способността за решаване на различни двигателни задачи бързо, точно, икономично и находчиво. Обикновено повтарящите се упражнения се използват за развиване на сръчност.

Форма на урока
Форма на урока. Основната форма на организация на часовете по физическо възпитание се счита за урочна. Забележка характерни особеностиурочна форма – провежда се под ръководството на учител – екип

Обща и двигателна плътност на урока
Обща и двигателна плътност на урока. Да се ​​анализира ефективността на урок урок важен показателе плътността на класовете. Общата плътност на класовете се определя от полезно използваното съотношение

Двигателната плътност е съотношението на времето, прекарано директно в изпълнение на упражненията, към директивното време и се определя от формулата
Двигателната плътност е съотношението на времето, пряко изразходвано за изпълнение на упражнения, към директивното време и се определя по формулата. където Rmot е двигателната плътност, To е директивното общо време

Зони и интензивност на физическата активност
Зони и интензивност на физическата активност. При извършване на физически упражнения върху човешкото тяло възниква определено натоварване, което предизвиква активна реакция от страна на функционалните системи.

Основи на методите за самостоятелни упражнения
Основи на методите за самостоятелни физически упражнения. Самостоятелните упражнения, спортът и туризмът трябва да бъдат задължителни интегрална частздравословен начин на живот

Форми и организация на самостоятелните занимания
Форми и организация на самостоятелните занимания. Специфичният фокус и организационните форми на използване на независими изследвания зависят от пол, възраст, здравословно състояние, ниво на физическа подготовка

Мотивация за избор на самостоятелни дейности
Мотивация за избор на самостоятелни дейности. Отношението на учениците към физическата култура и спорта е един от съвременните социално-педагогически проблеми. Множество изследвания сочат това

Ограничение на интензивността на физическата активност
Ограничение на интензивността на физическата активност. Физическите упражнения няма да донесат желания ефект, ако натоварването е недостатъчно. Прекомерната интензивност на натоварване може да причини в тялото

Характеристики на самообучението за жени
Характеристики на самообучението за жени. Тялото на жената има определени анатомични и физиологични характеристики, които трябва да се вземат предвид при извършване на физически упражнения. Женски пол

спорт. Индивидуален избор на спорт или
спорт. Индивидуален избор на спорт или. система от физически упражнения 6.1 Основни понятия Спортът е неразделна част от физическата култура, чиято специфична характеристика е действителната конкурентоспособност

спорт. Разнообразие от спортове
спорт. Разнообразие от спортове. Спортът е многостранен социален феномен, който е неразделна част от културата на обществото, едно от средствата и методите за цялостно хармонично развитие на хората.

Кратка характеристика на някои спортове
кратко описание нанякои спортове. Баскетбол Играта получи името си от английски думибаскетбол - кош и топка - топка. Два екипа от по 5 души, при спазване на правилата, се стремят да

Самоконтрол на участващите във физически дейности
Самоконтрол на участващите във физически дейности. упражнения и спорт 7.1. Основни понятия Медицинският контрол е научен и практически дял от медицината, който изучава състоянието на здравето, физическо развитие, функц

Субективни показатели за самоконтрол
Субективни показатели за самоконтрол. настроение. Много важен показател, отразяващ психическото състояние на участващите. Упражненията винаги трябва да са забавни. Настроението може да се има предвид

Обективни показатели за самоконтрол
Обективни показатели за самоконтрол. Пулс. В момента сърдечната честота се счита за един от основните и най-достъпни показатели, характеризиращи състоянието на сърдечно-съдовата системаи нейните реакции

Функционални тестове и тестове
Функционални тестове и тестове. Ниво функционално състояниеорганизъм може да се определи с помощта на функционални тестовеи тестове. Ортостатичен тест. Пулсът се изчислява в легнало положение след

Дихателни упражнения по метода на A.N. Стрелникова
Дихателни упражнения по метода на A.N. Стрелникова. Обикновено различни видове дихателни упражненияса изградени върху пряка координация, върху насочено съвпадение на мускулните усилия с вдишване и издишване.

2.3.1. Скелетната система и нейните функции

Общ преглед на скелета Скелетът (на гръцки sceleton – изсушен, изсушен човек) е комплекс от кости, различни по форма и големина. Човек има повече от 200 кости (85 чифтни и 36 нечифтни), които в зависимост от формата и

функции се разделят на: тръбни (кости на крайниците); спонгиозни (предимно изпълняват защитни и поддържащи функции - ребра, гръдна кост, прешлени и др.); плоски (кости на черепа, таза, поясите на крайниците); смесени (основата на черепа).

Всяка кост съдържа всички видове тъкани, но преобладава костта, която е вид съединителна тъкан. Съставът на костите включва органични и неорганични органична материя. Неорганичният (65-70\% суха костна маса) е предимно фосфор и калций. Органични (30-35\%) са костните клетки, колагеновите влакна. Еластичността и еластичността на костите зависи от наличието на органични вещества в тях, а твърдостта се осигурява от минерални соли. Комбинацията от органични вещества и минерални соли в живата кост й придава изключителна здравина и еластичност, която може да се сравни с твърдостта и еластичността на чугуна, бронза или медта. Костите на децата са по-еластични и еластични - в тях преобладават органичните вещества, докато костите на възрастните хора са по-крехки - съдържат голям брой неорганични съединения.

Растежът и формирането на костите се влияят значително от социално-екологични фактори: хранене, околна среда и др. Дефицитът на хранителни вещества, соли или нарушенията в метаболитните процеси, свързани със синтеза на протеини, незабавно засягат растежа на костите. Липсата на витамини C, D, калций или фосфор нарушава естествения процес на калцификация и протеинов синтез в костите, което ги прави по-крехки. Физическата активност също влияе върху промените в костите. При системно изпълнение на статични и динамични упражнения със значителен обем и интензивност, костите стават по-масивни и в местата на закрепване на мускулите се образуват добре дефинирани удебеления - костни издатини, туберкули и хребети. Настъпва вътрешно преструктуриране на компактното костно вещество, броят и размерът на костните клетки се увеличават и костите стават много по-здрави. Правилно организираната физическа активност при изпълнение на силови и скоростно-силови упражнения спомага за забавяне на процеса на стареене на костите.

Човешкият скелет (фиг. 2.1) се състои от гръбначния стълб, черепа, гърдите, поясите на крайниците и скелета на свободните крайници.

Ориз. 2.1. Човешки скелет.

Изглед отпред:

1 - череп, 2 - гръбначен стълб, 3 - ключица, 4 - ребро, 5 - гръдна кост, b - брахиална кост, 7 - лъчева кост, 8 - лакътна кост, 9 - карпални кости, 10 - метакарпални кости, 11 - фаланги на пръстите, 12 - илиум, 13 - сакрум, 14 - срамна кост, 15 - исхиум, 16 - бедрена кост, 17 - патела, 18 - тибия, 19 - фибула. 20 - тарзални кости, 21 - метатарзални кости, 22 - фаланги на пръстите

Гръбначният стълб, състоящ се от 33-34 прешлена, има пет отдела: шиен (7 прешлена), гръден (12), лумбален (5), сакрален (5), кокцигеален (4-5). Гръбначният стълб позволява навеждане напред и назад, настрани и въртеливи движения около вертикална ос. Обикновено има две извивки напред (цервикална и лумбална лордоза) и две извивки назад (торакална и сакрална кифоза). Наименуваните завои имат функционална стойностпри извършване на различни движения (ходене, бягане, скачане, салта и др.) те отслабват удари, удари и др., действайки като амортисьор.

Гръдният кош се образува от 12 гръдни прешлена, 12 чифта ребра и гръдната кост (стернум) и предпазва сърцето; бели дробове, черен дроб и част храносмилателен тракт; Обемът на гръдния кош може да се промени по време на дишане със свиване на междуребрените мускули и диафрагмата.

Черепът предпазва мозъка и сетивните центрове от външни влияния. Състои се от 20 чифтни и нечифтни кости, свързани една с друга неподвижно, с изключение на долната челюст. Черепът е свързан с гръбначния стълб чрез два кондила на тилната кост, като горният шиен прешлен има съответните ставни повърхности.

Скелетът на горния крайник се формира от раменния пояс, състоящ се от две лопатки и две ключици, и свободния горен крайник, включващ рамото, предмишницата и ръката. Рамото е една тръбна раменна кост;

предмишницата се формира от радиуса и лакътната кост; скелетът на ръката е разделен на китка (8 кости, подредени в два реда), метакарпус (5 къси тръбести кости) и фаланги на пръстите (14 фаланги).

Скелетът на долния крайник се формира от тазовия пояс (2 тазови костии сакрума) и скелета на свободния долен крайник, който се състои от три основни дяла - бедрена кост (една бедрена кост), пищял (пищял и малък пищял пищял) и стъпала (тарзус - 7 кости, метатарзус - 5 кости и 14 фаланги).

Ориз. 2.2. Схема на структурата на ставите:

1 - надкостница, 2 - кост, 3 - ставна капсула, 4 - ставен хрущял, 5 - ставна кухина

Всички кости на скелета са свързани чрез стави, връзки и сухожилия. Ставите (фиг. 2.2) са подвижни стави, зоната на контакт на костите, в която е покрита със ставна капсула, изработена от плътна съединителна тъкан, която се слива с периоста на ставните кости. Кухината на ставите е херметично затворена, има малък обем, в зависимост от формата и размера на ставата. Ставната течност намалява триенето между повърхностите по време на движение, същата функция изпълнява и гладката хрущялна обвивка ставни повърхности. Ставите могат да претърпят флексия, екстензия, аддукция, абдукция и ротация.

И така, мускулно-скелетната система се състои от кости, връзки, мускули и мускулни сухожилия. Повечето ставни кости са свързани чрез връзки и мускулни сухожилия, образувайки ставите на крайниците, гръбначния стълб и др. Основните функции са опора и движение на тялото и неговите части в пространството.

Основната функция на ставите е да участват в движенията. Те също действат като амортисьори, намаляват инерцията на движение и ви позволяват незабавно да спрете, докато се движите. При системни упражнения и спорт ставите се развиват и укрепват, еластичността на връзките и мускулните сухожилия се увеличава, гъвкавостта се увеличава. И обратно, при липса на движение ставният хрущял се разхлабва и ставните повърхности се променят, появяват се ставните кости болезнени усещания, възникват възпалителни процеси.

При условия на нормална физиологична активност и двигателна активностставите запазват обхвата си на движение за дълго време и бавно стареят. Но прекомерната физическа активност има пагубен ефект върху структурата и функцията на ставите:

ставният хрущял може да изтънее, ставната капсула и връзките да склерозират, да се образуват костни издатини по периферията и др. С други думи, морфологичните промени в ставите водят до функционални ограничения на ставната подвижност и намаляване на обхвата на движение.

2.3.2. Мускулна системаи неговите функции

(структура, физиология и биохимия на мускулите

съкращения, общ прегледскелетни мускули)

Има два вида мускули: гладки (неволеви) и набраздени (произволни). Гладките мускули са разположени в стените на кръвоносните съдове и някои вътрешни органи. Те свиват или разширяват кръвоносните съдове, придвижват храната стомашно-чревния тракт, свиват стените на пикочния мехур. Напречнонабраздените мускули са всички скелетни мускули, които осигуряват разнообразни движения на тялото. Към набраздената мускулатура се отнася и сърдечният мускул, който автоматично осигурява ритмичното функциониране на сърцето през целия живот. Основата на мускулите са протеини, съставляващи 80-85\% мускулна тъкан(без водата). Основното свойство на мускулната тъкан е контрактилността, която се осигурява от контрактилни мускулни протеини - актин и миозин.

Мускулната тъкан е много сложна. Мускулът има влакнеста структура, всяко влакно е мускул в миниатюра, комбинацията от тези влакна образува мускула като цяло. Мускулните влакна от своя страна се състоят от миофибрили. Всяка миофибрила е разделена на редуващи се светли и тъмни области. Тъмни зони - протофибрилите се състоят от дълги вериги от миозинови молекули, светлите зони се образуват от по-тънки актинови протеинови нишки. Когато мускулът е в неконтрахирано (отпуснато) състояние, актиновите и миозиновите влакна са само частично напреднали един спрямо друг и всеки миозинов влакна се противопоставя, заобикаляйки го, от няколко актинови влакна.По-дълбокото напредване един спрямо друг причинява скъсяване ( свиване) на миофибрилите на отделните мускулни влакна и на целия мускул като цяло (фиг. 2.3).

Те се приближават до мускула и се отдалечават от него (принципът рефлексна дъга) многобройни нервни влакна (фиг. 2.4). Моторните (еферентни) нервни влакна предават импулси от мозъка и гръбначен мозък, привеждане на мускулите в работно състояние; сензорните влакна предават импулси в обратна посока, информирайки централната нервна система за мускулната активност. Чрез симпатиковите нервни влакна се регулират метаболитните процеси в мускулите, при което тяхната дейност се адаптира към променящите се условия на работа и различни мускулни натоварвания. Всеки мускул е пронизан от широка мрежа от капиляри, през които навлизат необходимите за функционирането на мускулите вещества и се елиминират метаболитните продукти.

Скелетни мускули. Скелетните мускули са част от структурата на опорно-двигателния апарат, прикрепени са към костите на скелета и при свиване движат отделни части на скелета и лостове. Те участват в поддържането на положението на тялото и неговите части в пространството, осигуряват движения при ходене, бягане, дъвчене, преглъщане, дишане и др., като същевременно генерират топлина. Скелетните мускули имат способността да се възбуждат под въздействието на нервни импулси. Възбуждането се извършва до контрактилни структури (миофибрили), които при свиване извършват определен двигателен акт - движение или напрежение.

Ориз. 2.3. Схематично представяне на мускула.

Мускулът (L) се състои от мускулни влакна (B), всеки от които е изграден от миофибрили (C). Миофибрилата (D) се състои от дебели и тънки миофиламенти (D). Фигурата показва един саркомер, ограничен от двете страни с линии: 1 - изотропен диск, 2 - анизотропен диск, 3 - зона с по-малка анизотропия. Напречно сечение на мултифибрила (4), даващо представа за шестоъгълното разпределение на дебели и тънки мултифиламенти

Ориз. 2.4. Диаграма на най-простата рефлексна дъга:

1 - аферентен (чувствителен) неврон, 2 - гръбначен ганглий, 3 - интеркаларен неврон, 4 - сиво вещество на гръбначния мозък, 5 - еферентен (двигателен) неврон, 6 - двигателен нерв, завършващ в мускулите; 7 - чувствителен нервен край в кожата

Спомнете си, че всички скелетни мускули се състоят от набраздени мускули. При хората има около 600 от тях и повечето от тях са чифтни. Теглото им е 35-40% от общото телесно тегло на възрастен. Скелетните мускули са покрити отвън с плътна съединителнотъканна мембрана. Всеки мускул има активна част (мускулно тяло) и пасивна част (сухожилие). Мускулите се делят на дълги, къси и широки.

Мускулите, чието действие е насочено в обратна посока, се наричат ​​антагонисти, а мускулите, които действат в същата посока, се наричат ​​синергисти. Едни и същи мускули в различни ситуации могат да действат в едно и друго качество. При хората по-често се срещат вретеновидни и лентовидни. Веретеновидните мускули са разположени и функционират в областта на дългите костни образувания на крайниците, те могат да имат два корема (дигастрални мускули) и няколко глави (бицепс, трицепс, четириглав мускул). Лентовите мускули имат различна ширина и обикновено участват в корсетообразуването на стените на торса. Мускули с перна структура, имащи голям физиологичен диаметър поради голямо количествокъси мускулни структури, много по-силни от тези мускули, в които ходът на влакната има праволинейно (надлъжно) разположение. Първите се наричат ​​силни мускули, които извършват движения с малка амплитуда, вторите се наричат ​​сръчни мускули, които участват в движения с голяма амплитуда. Според функционалното предназначение и посоката на движенията в ставите мускулите се разграничават като флексори и екстензори, адуктори и абдуктори, сфинктери (компресори) и дилататори.

Силата на мускула се определя от теглото на товара, който той може да повдигне до определена височина (или може да задържи при максимално възбуждане), без да променя дължината си. Силата на мускула зависи от сумата на силите на мускулните влакна и тяхната съкратимост; върху броя на мускулните влакна в мускула и броя на функционалните единици, възбудени едновременно по време на развитието на напрежението; от първоначалната дължина на мускула (предварително разтегнатият мускул развива по-голяма сила); върху условията на взаимодействие с костите на скелета.

Съкратимостта на мускула се характеризира с неговата абсолютна сила, т.е. сила на 1 cm2 напречно сечение на мускулните влакна. За да се изчисли този показател, мускулната сила се разделя на площта на нейния физиологичен диаметър (т.е. сумата от площите на всички мускулни влакна, които изграждат мускула). Например: средният човек има силата (на 1 cm2 мускулно напречно сечение) на коремния мускул. - 6,24; екстензори на врата - 9,0; трицепс брахии мускул - 16,8 кг.

Централната нервна система регулира силата на мускулната контракция, като променя броя на функционалните единици, участващи едновременно в контракция, както и честотата на импулсите, изпращани към тях. Увеличаването на честотата на импулса води до повишаване на напрежението.

Мускулна работа. По време на процеса на мускулно съкращение потенциалната химическа енергия се преобразува в потенциална енергия на механично напрежение и кинетична енергиядвижения. Има разграничение между вътрешна и външна работа. Вътрешна работасвързани с триенето в мускулното влакно по време на неговото съкращаване. Външната работа се проявява при преместване на собственото тяло, товар или отделни части на тялото (динамична работа) в пространството. Характеризира се с коефициента на ефективност (ефективност) на мускулната система, т.е. съотношението на извършената работа към общия разход на енергия (за човешките мускули ефективността е 15-20\%, за физически развитите, обучени хора тази цифра е малко по-висока).

При статични усилия (без движение) можем да говорим не за работа като такава от гледна точка на физиката, а за работа, която трябва да се оцени чрез физиологичните енергийни разходи на тялото.

Мускулите като орган. Като цяло мускулът като орган е сложно структурно образувание, което изпълнява определени функции и се състои от 72-80% вода и 16-20% плътна материя. Мускулните влакна се състоят от миофибрили с клетъчни ядра, рибозоми, митохондрии, саркоплазмен ретикулум, сензорни нервни образувания- проприорецептори и други функционални елементи, които осигуряват протеинов синтез, окислително фосфорилиране и ресинтез на аденозинтрифосфорна киселина, транспортиране на вещества вътре в мускулната клетка и др. по време на функционирането на мускулните влакна. Важна структурна и функционална формация на мускула е моторна или невромоторна единица, състояща се от един моторен неврон и мускулните влакна, инервирани от него. Различават се малки, средни и големи двигателни единици в зависимост от броя на мускулните влакна, участващи в акта на свиване.

Системата от съединителнотъканни слоеве и мембрани се свързва мускулни влакнав единна работна система, която с помощта на сухожилията предава тягата, възникваща по време на мускулното съкращение, към костите на скелета.

Целият мускул е пронизан от широка мрежа от кръвоносни съдове и клонове на лимфни издънки. Червените мускулни влакна имат по-плътна мрежа от кръвоносни съдове от белите. Те имат голям запас от гликоген и липиди, характеризират се със значителна тонизираща активност, способност да издържат на продължителен стрес и да извършват продължителна динамична работа. Всяко червено влакно има повече от белите митохондрии – генератори и доставчици на енергия, заобиколени от 3-5 капиляра, което създава условия за по-интензивно кръвоснабдяване на червените влакна и високо ниво на метаболитни процеси.

Белите мускулни влакна имат миофибрили, които са по-дебели и по-здрави от миофибрилите на червените влакна; те се свиват бързо, но не са способни на продължително напрежение. Митохондриите на бялото вещество имат само един капиляр. Повечето мускули съдържат червени и бели влакна в различни пропорции. Има и тонични мускулни влакна (способни на локално възбуждане без разпространение); фазичен, способен да реагира на разпространяваща се вълна от възбуждане както със свиване, така и с отпускане; преходен, съчетаващ и двата свойства.

Мускулната помпа е физиологична концепция, свързана с мускулната функция и нейния ефект върху собственото кръвоснабдяване. Основното му действие се проявява, както следва: при свиване на скелетните мускули се забавя притока на артериална кръв към тях и се ускорява изтичането й през вените; в периода на релаксация венозният отток намалява, а артериалният приток достига своя максимум. Обменът на вещества между кръвта и тъканната течност се осъществява през капилярната стена.

Ориз. 2.5. Схематично представяне на процесите, протичащи в

синапс при възбуждане:

1 - синаптични везикули, 2 - пресинаптична мембрана, 3 - предавател, 4 - постсинаптична мембрана, 5 - синаптична цепнатина

Механизми на мускула Мускулните функции се регулират от различни контракции на централната нервна система (ЦНС), които до голяма степен определят естеството на тяхната многостранна дейност

(фази на движение, тонично напрежение и др.). Рецептори Опорно-двигателен апаратпораждат аферентни влакна на двигателния анализатор, които съставляват 30-50% от влакната на смесените (аферентно-еферентни) нерви, насочени към гръбначния мозък. Мускулна контракция Предизвиква импулси, които са източник на мускулно усещане - кинестезия.

Прехвърлянето на възбуждане от нервно влакно към мускулно влакно се осъществява чрез нервно-мускулния синапс (фиг. 2.5), който се състои от две мембрани, разделени от процеп - пресинаптичен (нервен произход) и постсинаптичен (мускулен произход). При излагане на нервен импулс се освобождават кванти ацетилхолин, което води до появата на електрически потенциал, който може да възбуди мускулните влакна. Скоростта на предаване на нервния импулс през синапса е хиляди пъти по-малка, отколкото в нервно влакно. Провежда възбуждането само по посока на мускула. Обикновено до 150 импулса могат да преминат през нервно-мускулната връзка на бозайниците за една секунда. При умора (или патология) подвижността на нервно-мускулните окончания намалява и естеството на импулсите може да се промени.

Химия и енергия на мускулната контракция. Свиването и напрежението на мускула се извършва поради енергията, освободена по време на химични трансформации, които се случват при навлизане в

мускул с нервен импулс или прилагане на директно дразнене към него. Химичните трансформации в мускулите се извършват както в присъствието на кислород (при аеробни условия), така и в негово отсъствие (при анаеробни условия).

Разцепване и ресинтез на аденозин трифосфорна киселина (АТФ). Основният източник на енергия за мускулна контракция е разграждането на АТФ (намира се в клетъчната мембрана, ретикулума и миозиновите нишки) в аденозин дифосфорна киселина (ADP) и фосфорни киселини. В този случай 10 000 кал се освобождават от всеки грам молекула АТФ:

ATP = ADP + H3PO4 + 10 000 кал.

По време на по-нататъшни трансформации ADP се дефосфорилира до аденилова киселина. Разграждането на АТФ се стимулира от протеиновия ензим актомиозин (аденозин трифосфатаза). В покой не е активен, активира се при възбуда на мускулните влакна. На свой ред АТФ действа върху миозиновите нишки, увеличавайки тяхната разтегливост. Активността на актомиозина се увеличава под въздействието на Ca йони, които в покой се намират в саркоплазмения ретикулум.

Резервите на АТФ в мускулите са незначителни и за поддържане на тяхната активност е необходим непрекъснат ресинтез на АТФ. Това се дължи на енергията, получена от разграждането на креатин фосфат (CrP) до креатин (Cr) и фосфорна киселина (анаеробна фаза). С помощта на ензими фосфатната група от KrP бързо се прехвърля в ADP (в рамките на хилядни от секундата). В този случай за всеки мол CrP се отделят 46 kJ:

По този начин последният процес, който осигурява целия енергиен разход на мускула, е процесът на окисление. Междувременно дългосрочната мускулна активност е възможна само ако има достатъчно количество кислород към нея, тъй като съдържанието на вещества, способни да освобождават енергия, постепенно намалява при анаеробни условия. Освен това се натрупва млечна киселина; изместването на реакцията към киселинната страна нарушава ензимните реакции и може да доведе до инхибиране и дезорганизация на метаболизма и намаляване на мускулната ефективност. Подобни състояния възникват в човешкото тяло по време на работа с максимална, субмаксимална и висока интензивност (мощност), например при бягане на къси и средни разстояния. Поради развитата хипоксия (липса на кислород) АТФ не се възстановява напълно, възниква така нареченият кислороден дълг и се натрупва млечна киселина.

Аеробният ресинтез на АТФ (синоними: окислително фосфорилиране, тъканно дишане) е 20 пъти по-ефективен от анаеробното генериране на енергия. Частта от млечната киселина, натрупана по време на анаеробна дейност и в процеса на продължителна работа, се окислява до въглероден диоксид и вода (1/4-1/6 от него), получената енергия се използва за възстановяване на останалите части от млечна киселина в глюкоза и гликоген, като същевременно осигурява ресинтеза на АТФ и KrF. Енергията на окислителните процеси се използва и за ресинтеза на въглехидрати, необходими на мускула за неговата непосредствена дейност.

Като цяло въглехидратите осигуряват най-голямо количество енергия за мускулна работа. Например, по време на аеробното окисляване на глюкозата се образуват 38 молекули АТФ (за сравнение: по време на анаеробното разграждане на въглехидратите се образуват само 2 молекули АТФ).

Времето за разгръщане на аеробния път на образуване на АТФ е 3-4 минути (за тренирани хора - до 1 минута), максималната мощност е 350-450 cal / min / kg, времето за поддържане на максимална мощност е десетки минути. Ако в покой скоростта на аеробния ресинтез на АТФ е ниска, тогава при физическа дейностмощността му става максимална и в същото време аеробният път може да работи с часове. Освен това е много икономичен: по време на този процес има дълбоко разлагане на изходните вещества до крайни продукти COg и NaO. В допълнение, аеробният път на ресинтеза на АТФ се отличава със своята гъвкавост при използването на субстрати: всички органични вещества в тялото се окисляват (аминокиселини, протеини, въглехидрати, мастни киселини, кетонови тела и др.).

Аеробният метод за ресинтез на АТФ обаче има и недостатъци: 1) той изисква консумация на кислород, чиято доставка до мускулната тъкан се осигурява от дихателната и сърдечно-съдовата система, което естествено е свързано с тяхното напрежение; 2) всякакви фактори, влияещи върху състоянието и свойствата на митохондриалните мембрани, нарушават образуването на АТФ; 3) развитието на аеробното образуване на АТФ е продължително във времето и с ниска мощност.

Мускулната активност, извършвана в повечето спортове, не може да бъде напълно осигурена от аеробния процес на ресинтез на АТФ и тялото е принудено да включва допълнително анаеробни методи за образуване на АТФ, които имат по-кратко време за разгръщане и по-голяма максимална мощност на процеса ( т.е. най-голямото количество АТФ, "образувано за единица време) - 1 мол АТФ съответства на 7,3 cal, или 40 J (1 cal == 4,19 J).

Връщайки се към анаеробните процеси на образуване на енергия, трябва да се изясни, че те протичат в най-малко два вида реакции: 1. Креатин фосфокиназа - при разграждане на CrP, фосфорните групи от които се прехвърлят към ADP, като по този начин се ресинтезира ATP. Но запасите от креатин фосфат в мускулите са малки и това води до бързо (в рамките на 2-4 s) изчезване на този тип реакция. 2. Гликолитична (гликолиза) - развива се по-бавно, в рамките на 2-3 минути интензивна работа. Гликолизата започва с фосфорилирането на мускулния гликоген и кръвната глюкоза. Енергията на този процес е достатъчна за няколко минути усилена работа. На този етап завършва първият етап на фосфорилиране на гликоген и се извършва подготовка за окислителния процес. След това идва вторият етап от гликолитичната реакция - дехидрогениране и третият - редукцията на АДФ до АТФ. Гликолитичната реакция завършва с образуването на две молекули млечна киселина, след което се развиват дихателни процеси (на 3-5 минути работа), когато млечната киселина (лактат), образувана по време на анаеробни реакции, започва да се окислява.

Биохимични показатели за оценка на креатин фосфат анаеробния път на ресинтеза на АТФ са креатининовият коефициент и алактатният (без млечна киселина) кислороден дълг. Креатининовото съотношение е екскрецията на креатинин в урината на ден на 1 kg телесно тегло. При мъжете екскрецията на креатинин варира от 18-32 mg/ден x kg, а при жените – 10-25 mg/ден x kg. Съществува линейна зависимост между съдържанието на креатин фосфат и образуването на креатинин. Следователно, като се използва креатининовият коефициент, могат да се оценят потенциалните възможности на този път на ресинтеза на АТФ.

Биохимични промени в организма, причинени от натрупването на млечна киселина в резултат на гликолиза. Ако в покой преди началото на мускулната активност концентрацията на лактат в кръвта е 1-2 mmol/l, то след интензивно, краткотрайно натоварване за 2-3 минути тази стойност може да достигне 18-20 mmol/l. Друг показател, отразяващ натрупването на млечна киселина в кръвта, е стойността на кръвното (pH): в покой 7,36, след физическо натоварване намалява до 7,0 или повече. Натрупването на лактат в кръвта определя и нейния алкален резерв – алкалните компоненти на всички кръвни буферни системи.

Краят на интензивната мускулна дейност е придружен от намаляване на кислородната консумация - първоначално рязко, след това по-плавно. В тази връзка се разграничават два компонента на кислородния дълг: бърз (алактат) и бавен (лактат). Лактатът е количеството кислород, което се използва след приключване на работата за елиминиране на млечна киселина: по-малка част се окислява до J-bO и COa, по-голямата част се превръща в гликоген. Тази трансформация изисква значително количество АТФ, което се образува аеробно за сметка на кислорода, който съставлява лактатния дълг. Метаболизмът на лактат се осъществява в клетките на черния дроб и миокарда.

Количеството кислород, необходимо за пълно осигуряване на извършваната работа, се нарича потребност от кислород. Например, при състезание на 400 м, потребността от кислород е приблизително 27 литра. Времето за изминаване на разстоянието на ниво световен рекорд е около 40 секунди. Проучванията показват, че през това време спортистът абсорбира 3-4 литра 02. Следователно, 24 литра е общият кислороден дълг (около 90\% от нуждата от кислород), който се елиминира след състезанието.

В състезанието на 100 м кислородният дефицит може да достигне до 96% от търсенето. При бягане на 800 м делът на анаеробните реакции леко намалява - до 77\%, при бягане на 10 000 м - до 10\%, т.е. преобладаващата част от енергията се доставя чрез дихателни (аеробни) реакции.

Механизмът на мускулна релаксация. Веднага след като нервните импулси спрат да навлизат в мускулните влакна, Ca2 йони под действието на така наречената калциева помпа, дължаща се на енергията на АТФ, отиват в резервоарите на саркоплазмения ретикулум и концентрацията им в саркоплазмата намалява до базова линия. Това причинява промени в конформацията на тропонина, който чрез фиксиране на тропомиозин в определена област на актинови нишки прави невъзможно образуването на напречни мостове между дебели и тънки нишки. Благодарение на еластичните сили, които възникват по време на мускулна контракция в колагеновите нишки, обграждащи мускулното влакно, то се връща в първоначалното си състояние при отпускане. По този начин процесът на мускулна релаксация или релаксация, както и процесът на мускулна контракция, се осъществяват с помощта на енергията на хидролизата на АТФ.

По време на мускулната активност процесите на свиване и отпускане протичат последователно в мускулите и следователно скоростно-силовите качества на мускулите еднакво зависят от скоростта на мускулното съкращение и от способността на мускулите да се отпуснат.

Кратка характеристика на гладкомускулните влакна. Гладките мускулни влакна нямат миофибрили. Тънките нишки (актин) са свързани със сарколемата, дебелите нишки (миозин) са разположени вътре в мускулните клетки. Гладките мускулни влакна също нямат цистерни с Ca йони. Под въздействието на нервен импулс Ca йони бавно навлизат в саркоплазмата от извънклетъчната течност и също бавно напускат, след като нервните импулси спрат да пристигат. Следователно гладките мускулни влакна се свиват бавно и се отпускат бавно.

Общ преглед на човешките скелетни мускули. Мускулите на тялото (фиг. 2.6 и 2.7) включват мускулите на гърдите, гърба и корема. Мускулите на гръдния кош участват в движенията на горните крайници, а също така осигуряват доброволни и неволни дихателни движения. Дихателните мускули на гръдния кош се наричат ​​външни и вътрешни междуребрени мускули. Дихателната мускулатура включва и диафрагмата. Мускулите на гърба се състоят от повърхностни и дълбоки мускули. Повърхностните осигуряват известно движение Горни крайници, главата и шията. Дълбоките ("изправители на багажника") са прикрепени към спинозни процесипрешлени и се простират по гръбначния стълб. Мускулите на гърба участват в поддържането на вертикалното положение на тялото; при силно напрежение (свиване) те карат тялото да се огъва назад. Коремните мускули поддържат налягането в коремната кухина (корема), участват в някои движения на тялото (огъване на торса напред, огъване и завъртане на страни), както и по време на процеса на дишане.

Мускулите на главата и шията са лицеви, дъвкателни и движат главата и шията. Лицевите мускули са прикрепени в единия край към костта, в другия към кожата на лицето, някои могат да започват и завършват в кожата. Мускулите на лицето осигуряват движенията на кожата на лицето, отразяват различни психични състояния на човек, придружават речта и са важни в комуникацията. Когато дъвкателните мускули се свиват, те карат долната челюст да се движи напред и настрани. Мускулите на врата участват в движенията на главата. Задната група мускули, включително мускулите на гърба на главата, с тонично (от думата „тон“) свиване държи главата в изправено положение.

Ориз. 2.6. Мускули на предната половина на тялото (според Силванович):

1 - темпорален мускул, 2 - дъвкателен мускул, 3 - стерноклеидомастоиден мускул, 4 - голям гръден мускул, 5 - среден скален мускул, b - външен наклонен мускул на корема, 7 - мускул на вастус медиалис, 8 - мускул на вастус латералис, 9 - мускул на ректус феморис, 10 - мускул на сарториус, 11 - нежен мускул, 12 - вътрешен наклонен коремен мускул, 13 - прав коремен мускул, 14 - двуглав мишничен мускул, 15 ~ външни междуребрени мускули, 16 - orbicularis oris мускул, 17 - orbicularis oculi мускул, 18 - frontalis мускул

Мускулите на горните крайници осигуряват движение на раменния пояс, рамото, предмишницата и движат ръката и пръстите. Основните мускули-антагонисти са бицепсите (флексорите) и трицепсите (екстензорите) на рамото. Движенията на горния крайник и преди всичко на ръката са изключително разнообразни. Това се дължи на факта, че ръката служи като човешки орган на труда.

Ориз. 2.7. Мускули на задната половина на тялото (според Силванович):

1 - ромбоиден мускул, 2 - еректорен мускул на торса, 3 - дълбоки мускули на глутеалния мускул, 4 - бицепс феморис мускул, 5 - коремен мускул, 6 - ахилесово сухожилие, 7 - глутеус максимус мускул, 8 - латисимус мускул на прескачане, 9 - делтоиден мускул, 10 - трапецовиден мускул

Мускулите на долните крайници осигуряват движението на бедрото, подбедрицата и стъпалото. Бедрените мускули играят важна роля за поддържане на изправено положение на тялото, но при хората те са по-развити, отколкото при другите гръбначни животни. Мускулите, които извършват движения на долната част на крака, са разположени на бедрото (например четириглавият мускул, чиято функция е да разтяга долния крак в колянната става; антагонистът на този мускул е мускулът на бицепса на бедрената кост). Стъпалото и пръстите на краката се задвижват от мускули, разположени в подбедрицата и стъпалото. Огъването на пръстите на краката се осъществява чрез свиване на мускулите, разположени на ходилото, и удължаване от мускулите на предната повърхност на крака и стъпалото. Много мускули на бедрото, крака и стъпалото участват в поддържането на човешкото тяло в изправено положение.

2.3.3. Физиологични системи на тялото

Прието е да се разграничават следните физиологични системи на тялото: скелет (човешки скелет), мускулна, кръвоносна, дихателна, храносмилателна, нервна, кръвоносна система, жлези с вътрешна секреция, анализатори и др.

Кръвта като физиологична Кръвта е течна тъкан, която циркулира в системата, течна тъкан в кръвоносната система и осигурява жизнената дейност на клетките и тъканите на тялото като орган и физиологична система. Състои се от плазма (55-60\%) и формирани елементи, суспендирани в нея: червени кръвни клетки, левкоцити, тромбоцити и други вещества (40-45\%) (фиг. 2.8); има леко алкална реакция (7,36 pH).

Еритроцитите - червените кръвни клетки, имащи формата на кръгла вдлъбната пластина с диаметър 8 и дебелина 2-3 микрона, са пълни със специален протеин - хемоглобин, който е в състояние да образува съединение с кислород (оксихемоглобин) и транспортира го от белите дробове до тъканите, а от тъканите пренася въглеродния диоксид към белите дробове, като по този начин изпълнява дихателната функция. Продължителността на живота на един еритроцит в тялото е 100-120 дни. червен Костен мозъкпроизвежда до 300 милиарда млади червени кръвни клетки, доставяйки ги ежедневно на кръвта. 1 ml човешка кръв обикновено съдържа 4,5-5 милиона червени кръвни клетки. За хората, активно занимаващи се с физическа активност, този брой може да се увеличи значително (6 милиона или повече). Левкоцитите са бели кръвни клетки, които изпълняват защитна функция чрез унищожаване на чужди тела и патогени (фагоцитоза). 1 ml кръв съдържа 6-8 хиляди левкоцити. Тромбоцитите (а те са от 100 до 300 хиляди в 1 ml) играят важна роля в сложния процес на съсирване на кръвта. Кръвната плазма разтваря хормони, минерални соли, хранителни вещества и други вещества, с които снабдява тъканите, а също така съдържа разпадни продукти, отстранени от тъканите.

Ориз. 2.8. Състав на човешката кръв

Основни константи на човешката кръв

Количество кръв.................... 7\% телесно тегло

Вода 90-91\%

Плътност........................ 1,056-1,060 g/cm3

Вискозитет............... 4-5 арб. единици (спрямо водата)

рН................................... 7,35-7,45

Общ протеин (албумин, глобулини, фибриноген). . . 65-85 g/l

Na* ..................... 1,8-2,2 g/l"

K* ..................... 1,5-2,2 g/l

Ca* ........................ 0,04-0,08 g/l

Осмотично налягане........ 7.6-8.1 atm (768.2-818.7 kPa)

Онкотично налягане..... 25-30 mm Hg. Изкуство. (3,325-3,99 kPa)

Индекс на депресия........................ -0,56 "C

Кръвната плазма съдържа и антитела, които създават имунитет (имунитет) на организма към токсични вещества от инфекциозен или друг произход, микроорганизми и вируси. Кръвната плазма участва в транспортирането на въглероден диоксид до белите дробове.

Постоянността на състава на кръвта се поддържа както от химичните механизми на самата кръв, така и от специални регулаторни механизми на нервната система.

Докато кръвта се движи през капилярите, които проникват във всички тъкани, част от кръвната плазма постоянно изтича през стените им в интерстициалното пространство, което образува интерстициалната течност, обграждаща всички клетки на тялото. Клетките абсорбират от тази течност хранителни веществаи кислород и освобождава в него въглероден диоксид и други продукти на разпадане, образувани по време на метаболитния процес. По този начин кръвта непрекъснато освобождава хранителните вещества, използвани от клетките, в интерстициалната течност и абсорбира секретираните от тях вещества. Тук се намират и най-малките лимфни съдове. Някои вещества от интерстициалната течност проникват в тях и образуват лимфа, която изпълнява следните функции: връща протеините от интерстициалното пространство в кръвта, участва в преразпределението на течността в тялото, доставя мазнини до тъканните клетки, поддържа нормалния ход на метаболитни процеси в тъканите, унищожава и отстранява патогенните микроорганизми от тялото. Лимфа от лимфни съдовесе връща в кръвта, във венозната част на съдовата система.

Общото количество кръв е 7-8\% от телесното тегло на човек. В покой 40-50% от кръвта се изключва от кръвообращението и се намира в "кръвните депа": черния дроб, далака, кръвоносните съдове на кожата, мускулите и белите дробове. Ако е необходимо (например по време на мускулна работа), резервният обем кръв се включва в кръвообращението и рефлексивно се насочва към работния орган. Освобождаването на кръв от "депото" и нейното преразпределение в тялото се регулира от централната нервна система.

Животозастрашаваща е загубата на повече от 1/3 от количеството кръв. В същото време намаляването на количеството кръв с 200-400 ml (дарение) е безвредно за здрави хора и дори стимулира хемопоетичните процеси. Има четири кръвни групи (I, II, III, IV).При спасяване на живота на хора, които са загубили много кръв, или при определени заболявания се извършва кръвопреливане, като се вземе предвид групата. Всеки човек трябва да знае своята кръвна група.

Сърдечно-съдовата система. Кръвоносната система се състои от сърце и кръвоносни съдове. Сърцето е основният орган кръвоносна система- е кух мускулен орган, който извършва ритмични контракции, поради което протича процесът на кръвообращението в тялото. Сърцето е автономно, автоматично устройство. Работата му обаче се регулира от множество директни и обратни връзки, идващи от различни органи и системи на тялото. Сърцето е свързано с централната нервна система, която има регулаторен ефект върху функционирането му.

Сърдечно-съдовата система се състои от системно и белодробно кръвообращение (фиг. 2.9). Лявата половина на сърцето служи голям кръг

кръвообращение, дясно - малко. Системното кръвообращение започва от лявата камера на сърцето, преминава през тъканите на всички органи и се връща в дясно предсърдие. От дясното предсърдие кръвта преминава в дясната камера, откъдето започва белодробното кръвообращение, което преминава през белите дробове, където венозната кръв, отделяйки въглероден диоксид и насищайки се с кислород, се превръща в артериална кръв и се изпраща в ляво предсърдие. От лявото предсърдие кръвта се влива в лявата камера и оттам отново в системното кръвообращение.

Ориз. 2.9. Диаграма на човешката кръвообращение:

1 - аорта, 2 - чернодробна артерия, J? - артерия на храносмилателния тракт, 4 - чревни капиляри, 4" - капиляри на органи на тялото; 5 - портална веначерен дроб; b - чернодробна вена; 7 - долна празна вена; 8 - горна празна вена; 9 - дясно предсърдие; 10 - дясна камера; 11 - обща белодробна артерия; 12 - капиляри на белите дробове; 13 - белодробни вени; 14 - ляво предсърдие; 15 - лява камера; 16 - лимфни съдове

Дейността на сърцето се състои от ритмична промяна на сърдечните цикли, състояща се от три фази: свиване на предсърдията, свиване на вентрикулите и обща релаксация на сърцето.

Пулсът е вълна от трептения, разпространявана по еластичните стени на артериите в резултат на хидродинамичния удар на част от кръвта, изхвърлена в аортата под високо налягане по време на свиване на лявата камера. Честотата на пулса съответства на сърдечната честота. Сърдечната честота в покой (сутрин, в легнало положение, на гладно) е по-ниска поради увеличаване на силата на всяка контракция. Намаляването на сърдечната честота увеличава абсолютната пауза за почивка на сърцето и протичане на възстановителни процеси в сърдечния мускул. В покой пулсът на здравия човек е 60-70 удара/мин.

Фиг.2.10. Горни дихателни пътища:

1 - носна кухина, 2 - устната кухина, 3 - ларинкс, 4 - трахея, 5 - хранопровод.

Кръвното налягане се създава от силата на свиване на вентрикулите на сърцето и еластичността на стените на кръвоносните съдове. Измерва се в брахиалната артерия. Прави се разлика между максималното (или систолното) налягане, което се създава по време на свиване на лявата камера (систола), и минималното (или диастолично) налягане, което се наблюдава по време на релаксация на лявата камера (диастола). Налягането се поддържа благодарение на еластичността на стените на разширената аорта и други големи артерии. Нормално здрав човек на възраст 18-40 години има кръвно налягане в покой 120/70 mmHg. Изкуство. (120 mm систолно налягане, 70 mm диастолично). Най-високото кръвно налягане се наблюдава в аортата.

Докато се отдалечавате от сърцето, кръвното ви налягане става все по-ниско и по-ниско. Най-ниското налягане се наблюдава във вените, когато се вливат в дясното предсърдие. Постоянната разлика в налягането осигурява непрекъснат кръвен поток през кръвоносните съдове (по посока на ниско налягане).

Дихателна система Дихателната система включва носната кухина, ларинкса, трахеята, бронхите и белите дробове. В процеса на дишане кислородът постоянно навлиза в тялото от атмосферния въздух през алвеолите на белите дробове и въглеродният диоксид се отделя от тялото (фиг. 2.10 и 2.11).

Трахеята в долната си част е разделена на два бронха, всеки от които, навлизайки в белите дробове, се разклонява като дърво. Крайните най-малки клонове на бронхите (бронхиолите) преминават в затворени алвеоларни години, в стените на които има голям брой сферични образувания - белодробни везикули (алвеоли). Всяка алвеола е заобиколена от гъста мрежа от капиляри. Общата повърхност на всички белодробни везикули е много голяма, тя е 50 пъти по-голяма от повърхността на човешката кожа и възлиза на повече от 100 m2.

Ориз. 2.11. Структура на дихателните органи:

1 - ларинкс, 2 - трахея, 3 - бронхи,

4 алвеоли, 5 бели дробове

Белите дробове са разположени в херметически затворена гръдна кухина. Те са покрити с тънка гладка мембрана - плеврата; същата мембрана покрива вътрешността на гръдната кухина. Пространството, образувано между тези листове на плеврата, се нарича плеврална кухина. Налягане в плеврална кухинавинаги под атмосферното ниво при издишване с 3-4 mm Hg. чл., при вдишване - със 7-9.

Процесът на дишане е цял комплекс от физиологични и биохимични процеси, в осъществяването на които участва не само дихателният апарат, но и кръвоносната система.

Дихателният механизъм е рефлексен (автоматичен) по природа. В покой въздухообменът в белите дробове се осъществява в резултат на дихателни ритмични движения на гръдния кош. Когато налягането в гръдната кухина намалява, част от въздуха се всмуква достатъчно пасивно в белите дробове поради разликата в налягането - възниква вдишване. След това гръдната кухина намалява и въздухът се изтласква от белите дробове - настъпва издишване. Разширяването на гръдната кухина възниква в резултат на активността на дихателните мускули. В покой, при вдишване, гръдната кухина се разширява от специален дихателен мускул - диафрагмата, както и външните междуребрени мускули; с интензивен физическа работадруги (скелетни) мускули също са включени. Издишването в покой се извършва пасивно, когато мускулите, които вдишват, са отпуснати, гръдният кош намалява под въздействието на гравитацията и атмосферното налягане. При интензивна физическа работа издишването включва коремните мускули, вътрешните междуребрени мускули и други скелетни мускули. Систематичните упражнения и спорт укрепват дихателната мускулатура и спомагат за увеличаване на обема и подвижността (екскурзия) на гръдния кош.

Етапът на дишане, при който кислородът от атмосферния въздух преминава в кръвта и въглеродният диоксид от кръвта в атмосферния въздух, се нарича външно дишане; преносът на газове по кръвен път е следващият етап и накрая тъканното (или вътрешно) дишане - консумацията на кислород от клетките и освобождаването на въглероден диоксид от тях в резултат на биохимични реакции, свързани с образуването на енергия за осигуряване на жизненоважни процеси на тялото.

Външното (белодробно) дишане се извършва в алвеолите на белите дробове. Тук, през полупропускливите стени на алвеолите и капилярите, кислородът преминава от алвеоларния въздух, запълвайки кухините на алвеолите. Молекулите на кислорода и въглеродния диоксид извършват този преход за стотни от секундата. След като кислородът се пренесе от кръвта към тъканите, възниква тъканно (вътреклетъчно) дишане. Кислородът преминава от кръвта в интерстициалната течност и оттам в тъканните клетки, където се използва за осигуряване на метаболитни процеси. Въглеродният диоксид, който се произвежда интензивно в клетките, преминава в интерстициалната течност и след това в кръвта. С помощта на кръвта се транспортира до белите дробове и след това се елиминира от тялото. Преходът на кислород и въглероден диоксид през полупропускливите стени на алвеолите, капилярите и мембраните на червените кръвни клетки чрез дифузия (преход) се дължи на разликата в парциалното налягане на всеки от тези газове. Така например при атмосферно налягане от 760 mm Hg. Изкуство. парциалното налягане на кислорода (p0a) в него е 159 mm Hg. Чл., И в алвеоларната кръв - 102, в артериалната кръв - 100, във венозната кръв - 40 mm Hg. Изкуство. В работеща мускулна тъкан p0a може да намалее до нула. Поради разликата в парциалното налягане на кислорода, неговият постепенен преход се осъществява в белите дробове, след това през стените на капилярите в кръвта и от кръвта в тъканните клетки.

Въглеродният диоксид от тъканните клетки навлиза в кръвта, от кръвта - в белите дробове, от белите дробове - в атмосферния въздух, тъй като градиентът на парциалното налягане на въглеродния диоксид (CO2) е насочен в обратна посока спрямо p0a (в CO2 клетки - 50-60, в кръвта - 47, в алвеоларния въздух - 40, в атмосферния въздух - 0,2 mm Hg).

Храносмилателна и отделителна система. Храносмилателната системасе състои от устна кухина, слюнчени жлези, фаринкс, хранопровод, стомах, тънки и дебели черва, черен дроб и панкреас. В тези органи храната се обработва механично и химично, хранителните вещества, постъпили в тялото, се усвояват и продуктите от храносмилането се усвояват.

Отделителната система се състои от бъбреци, уретери и пикочен мехур, които осигуряват извеждане от организма с урината вредни продуктиметаболизъм (до 75%). В допълнение, някои метаболитни продукти се екскретират през кожата (със секретите на потните и мастните жлези), белите дробове (с издишания въздух) и през стомашно-чревния тракт. С помощта на бъбреците тялото поддържа киселинно-алкален баланс (рН), необходимото количество вода и соли, стабилно осмотичното налягане(т.е. хомеостаза).

Нервна система Нервната система се състои от централна (главен и гръбначен мозък) w. периферни части (нерви, идващи от главния и гръбначния мозък и разположени на

периферията на нервните ганглии). Централната нервна система координира дейността на различни органи и системи на тялото и регулира тази дейност в променяща се външна среда с помощта на рефлексния механизъм. В основата на всички са процесите, протичащи в централната нервна система умствена дейностчовек.

За структурата на централната нервна система. Гръбначният мозък лежи в гръбначния канал, образуван от гръбначните дъги. Първият шиен прешлен е границата на гръбначния мозък отгоре, а границата отдолу е вторият лумбален прешлен. Гръбначният мозък е разделен на пет отдела с определен брой сегменти: шиен, гръден, лумбален, сакрален и кокцигеален. В центъра на гръбначния мозък има канал, пълен с цереброспинална течност. В напречен разрез на лабораторен препарат лесно се различават сивото и бялото вещество на мозъка. сива материямозъкът е образуван от група тела нервни клетки(неврони), чиито периферни процеси са изградени от гръбначномозъчни нервидостигат до различни рецептори на кожата, мускулите, сухожилията, лигавиците. бели кахъри, около сивото, се състои от процеси, които свързват нервните клетки на гръбначния мозък; възходяща сензорна (аферентна), свързваща всички органи и тъкани (с изключение на главата) с мозъка; низходящи двигателни (еферентни) пътища, преминаващи от мозъка към двигателните клетки на гръбначния мозък. И така, гръбначният мозък изпълнява рефлексна и проводяща функция за нервните импулси. IN различни отделигръбначният мозък съдържа моторни неврони (моторни нервни клетки), които инервират мускулите на горните крайници, гърба, гърдите, корема, долните крайници. Центровете за дефекация, уриниране и сексуална активност са разположени в сакралната област. Важна функция на моторните неврони е, че те постоянно осигуряват необходимия мускулен тонус, благодарение на което всички рефлекторни двигателни действия се извършват меко и плавно. Тонусът на центровете на гръбначния мозък се регулира от висшите отдели на централната нервна система. Лезиите на гръбначния мозък водят до различни нарушения, свързани с недостатъчност на проводната функция. Всички видове наранявания и заболявания на гръбначния мозък могат да доведат до нарушения на болковата и температурна чувствителност, нарушаване на структурата на сложните произволни движения и мускулния тонус.

Мозъкът е колекция от огромен брой нервни клетки. Състои се от предна, междинна, средна и задни отдели. Структурата на мозъка е несравнимо по-сложна от структурата на всеки орган от човешкото тяло.

Кората на главния мозък е най-младата част от мозъка във филогенетично отношение (филогенезата е процесът на развитие на растителни и животински организми по време на съществуването на живота на Земята). По време на еволюцията на кората мозъчни полукълбасе превърна в най-висшият отдел на централната нервна система, оформящ дейността на тялото като цяло във връзката му с околната среда. Мозъкът е активен не само по време на будност, но и по време на сън. Мозъчната тъкан консумира 5 пъти повече кислород от сърцето и 20 пъти повече от мускулите. Съставлявайки само около 2% от човешкото телесно тегло, мозъкът абсорбира 18-25% от кислорода, консумиран от цялото тяло. Мозъкът значително превъзхожда останалите органи по консумация на глюкоза. Той използва 60-70% от глюкозата, произведена от черния дроб, въпреки факта, че мозъкът съдържа по-малко кръв от другите органи. Влошаването на кръвоснабдяването на мозъка може да бъде свързано с липса на физическа активност. В този случай има главоболиеразлична локализация, интензивност и продължителност, замайване, слабост, намалена умствена работоспособност, паметта се влошава, появява се раздразнителност. За да се характеризират промените в умственото представяне, се използва набор от техники, които оценяват различните му компоненти (внимание, памет и възприятие, логическо мислене).

Вегетативната нервна система е специализиран отдел на нервната система, регулиран от мозъчната кора.За разлика от соматичната нервна система, която инервира волевите (скелетните) мускули и осигурява общата чувствителност на тялото и другите сетивни органи, автономната нервна система регулира дейността на вътрешните органи - дишане, кръвообращение, секреция, размножаване, жлези с вътрешна секреция.Вегетативната нервна система се дели на симпатикова и парасимпатикова система(фиг. 2.12).

Ориз. 2.12. Схема на структурата на автономната нервна система:

/ - среден мозък, II - медула,III- цервикална областгръбначен мозък, IV - гръден гръбначен мозък, V-лумбаленгръбначен мозък, VI - сакрална част на гръбначния мозък, 1 - око, 2 - слъзна жлеза, 3 - слюнчените жлези, 4 - сърце, 5 - бели дробове, 6 - стомах, 7 - черва, 8 - пикочен мехур, 9 - блуждаещ нерв, 10 - тазов нерв, 11 - симпатичен стволс природата на церебралните ганглии, 12 - слънчевия сплит, 13 - окуломоторния нерв, 14 - слъзния нерв, 15 - хорда тимпани, 16 - езиковия нерв

Дейността на сърцето, кръвоносните съдове, храносмилателните органи, отделителните, репродуктивните и други органи, регулирането на метаболизма, термоформирането, участието във формирането на емоционални реакции (страх, гняв, радост) - всичко това е под юрисдикцията на симпатиковата и парасимпатиковата нервна система и под контрола на висшата част на централната нервна система.системи.

Рецептори и анализатори Способността на организма бързо да