Мускулно-скелетната система служи за задържане на тялото в определена позиция и движение в пространството. Мускулно-скелетната система се състои от скелетната система (скелет), връзки, стави и скелетни мускули. Костите, връзките и ставите са пасивни елементи на органите за движение. Мускулите са активната част от двигателната система.

Скелетът служи като опора и защита на цялото тяло и отделни тела, а много кости също са мощни лостове, с помощта на които се извършват различни движения на тялото и неговите части в пространството. Мускулите задвижват цялата система от костни лостове. Скелетът формира основата на тялото и определя неговия размер и форма. части от скелета като черепа, гръден коши таза гръбначен стълб, служат като място за съхранение и защита на жизненоважни органи - мозък, бели дробове, сърце, черва и др. Скелетът участва в метаболизма, по-специално в поддържането на определено ниво минерален съставкръв. В допълнение, редица вещества, които изграждат костите (калций, фосфор, лимонена киселина и др.), Ако е необходимо, лесно влизат в метаболитните процеси. Органичната основа на костното вещество се състои главно от протеини, докато минералната се състои от калциеви и фосфорни соли.

При увеличение твърдите и гладки повърхности на костите имат пореста структура. Съществуват различни видове костна тъкан, които са най-често различни частиедна кост: компактен слой и гъбесто вещество. Кости като прешлени, шийка на бедрената кост, епифиза радиус, се състоят главно от гъбеста материя. В гъбестото вещество костните греди са подредени под формата на извити плочи, свързани с напречни или наклонени напречни греди. Дългите тръбни кости на крайниците се състоят главно от вещество, в което костните плочи са разположени много плътно.

Кости като другите вътрешни органиса изградени от клетки. Има специални клетки, които постоянно разрушават костната субстанция (остеокласти); клетки, които обновяват, възстановяват костта (остеобласти) и клетки, отговорни за образуването на костния скелет и минерализацията на костната тъкан (остеоцити).

По време на живота на човек в костите непрекъснато протичат процеси на преструктуриране на костната тъкан: в отделно взета малка област от костна тъкан костната тъкан се унищожава, след което отстранената стара кост се заменя с точно същото количество нова кост . При здрави хора процесите на разрушаване на костната тъкан и образуването на нова кост са количествено еднакви. Активността на тези клетки се контролира от много биологично активни вещества, като хормони на щитовидната и паращитовидната жлеза, хормони на надбъбречната кора, витамин D3 и накрая полови хормони (естрогени и прогестерон). Растежът и развитието на костната тъкан настъпва до 16-25 години. След достигане на максимално ниво на костна маса до 30-40-годишна възраст започва незначителната й загуба, която е 0,2-0,5% годишно.

На възраст 30-40 години загубата на кост е 0,5% годишно. А след настъпването на менопаузата при жените се губят 3-5% от костната маса годишно.

В човешкото тяло се изолира и мек скелет (скелет), който участва в задържането на органи в близост до костите. Мекият скелет включва фасции, връзки, съединителнотъканни капсули на органи и други структури. Повечето мускули са прикрепени към костите. Мускулите включват костите на скелета в движение и вършат работата. Много мускули, обграждащи телесните кухини, защитават вътрешните органи.

Състоянието на костите зависи от товара, който носят. Добре развитата мускулна тъкан укрепва ставите и допринася за нормалното развитие и функция на костите. И мускулите, и костите губят своята маса, ако натоварването върху тях е твърде малко. Ето защо, за да се поддържа мускулно-скелетната система в здраво състояние за дълго време, е необходимо постоянно да тренирате, да изпълнявате различни физически упражнения. Всеки човек след 30 години е обречен на физическо възпитание.

Това е особено важно за жените, чиито кости са по-малко плътни от тези на мъжете. Освен това жените са по-склонни към загуба на мускулна маса в напреднала възраст.

Костната маса, степента на образуване и загубата й могат да бъдат контролирани добро хранене. Калцият и витамин D укрепват костите и ги предпазват от напукване, счупване и други наранявания. Необходимата дневна доза калций е приблизително 1200-1500 mg за възрастни. Жените, както и мъжете, натрупват 50% от костната си маса до 20-годишна възраст. Когато се комбинира с редовни упражнения, калцият насърчава здрава, силна костна маса. На възраст между 20 и 30 години костната маса леко нараства, а след 30 години започва процесът на нейната загуба.

Във връзка с биологичната функция на вашето тяло, специално внимание здравословно храненетрябва да се дава на жени. Бременност и кърменеизискват допълнителен калций. Ако кръвта на жената не съдържа необходимо количествоот този минерал, костите стават допълнителен източник на калций, което в крайна сметка води до тяхното отслабване. пушене и прекомерна употреба Алкохолни напиткисъщо допринасят за загуба на костна маса. Хормонът естроген регулира измиването на калций от костите и по този начин създава нормални условия за дълготраен растеж на костите. Но в периода на менопауза и след менопауза женското тяло спира да произвежда естроген, което е основната причина за ускорена загуба на костна маса. Редовните упражнения и повишената доза дневен прием на калций ще помогнат за предотвратяване на този процес в постменструалния период. В допълнение към приема на калций като хранителна добавка, се препоръчва да се включи храна, съдържаща този елемент в ежедневната диета.

Към програмата физически дейноститрябва да се включат тренировки с тежести. Важен фактор, определящ здравето на опорно-двигателния апарат, е поддържането на оптимално тегло.

Особено внимание трябва да се обърне на краката. Краката играят много важна роля за опорно-двигателния апарат, както и за здравето на целия организъм. Правилна грижазад краката включва, в допълнение към други хигиенни процедури, внимателен подбор на обувки. Удобните и правилно подбрани обувки са отлична профилактика на много заболявания на краката.

"Мускулно-скелетна система" и други статии от раздела Болести на опорно-двигателния апарат

Функционална структура на произволното движение.От гореизложеното следва, че различни компоненти участват в осигуряването на всяко движение, така че един от основните въпроси е как да се осигури еднократната команда, получена от изпълнителния апарат. Независимо от стратегията и тактиката на конкретно движение, основната задача на системата, която осигурява програмата, е да координира всички компоненти на екипа.

ЦНСима редица генетично фиксирани програми (например програма за локомоторно ходене, базирана на дейността гръбначен - отнасящ се до гръбначния стълб.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">гръбначенгенератор). Такива прости програми се комбинират в по-сложни системи като поддържане на изправена поза. Тази асоциация възниква в резултат на обучението, което се осигурява чрез участието на предния кортекс. полукълба.
Най-сложната и филогенетично най-младата е способността да се формира последователност от движения и да се предвижда нейното изпълнение. Решението на този проблем е свързано с фронталната асоциативна система, която запаметява и съхранява в паметта такива последователности от движения. Най-висшето отражение на това кодиране в човек е вербализацията или словесният съпровод на основните концепции за движение.
Общата закономерност на системата за управление на движението е използването на обратна връзка. Това включва не само проприоцептивна обратна връзка от започналото движение, но също така Активиране - възбуда или повишена активност, преход от състояние на покой към активно състояние. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">активиранесистеми за награди или наказания. Освен това е включена и вътрешна обратна връзка, т.е. информация за активността на основните нива на двигателната система или еферентно копие на самата двигателна команда. Този тип обратна връзка е необходима за развитието на нови двигателни координации. За движения с различна сложност и скорост обратната връзка може да бъде затворена на различни нива. Следователно и двата вида управление - програмиране и проследяване - могат да съществуват едновременно в една и съща система за управление на движението.
В заключение е препоръчително да се цитира изявлението на изключителния физиолог N.A. Бърнщайн, че движенията "...не са пространствени, а семантични и двигателните компоненти на веригите на нивото на действие се диктуват и подбират според семантичната същност на обекта и това, което трябва да се направи с него."

10.4. Електрофизиологични корелати на организацията на движението

Електрофизиологичните методи се използват за изследване на различни аспекти двигателна активност, и особено тези, които са недостъпни за пряко наблюдение. Ценна информация за физиологичните механизми на организацията на движението се предоставя чрез методи за оценка на взаимодействието на зоните на мозъчната кора, анализ на локален ЕЕГ и свързани с движението потенциали и запис на невронна активност.
Изследването на междузоналните връзки на биопотенциалите на мозъка позволява да се проследи динамиката на взаимодействието на отделните кортикални зони на различни етапи от изпълнението на движението, при усвояване на нови двигателни умения, да се идентифицират спецификите на междузоналното взаимодействие по време на различни видоведвижения.

Пространствена синхронизация (PS), т.е. Синхронната динамика на електрическите трептения, записани от различни точки на кората на главния мозък, отразява състоянието на мозъчните структури, което улеснява разпространението на възбуждането и създава условия за междузоново взаимодействие. Методът за регистрация на PS е разработен от изключителния руски физиолог M.N. Ливанов.
Изследванията на ритмичните компоненти на ЕЕГ на отделните зони и техните пространствено-времеви отношения при хора по време на извършване на произволни движения дават реална възможностда се подходи към анализа на централните механизми на функционални взаимодействия, които се развиват на системно ниво по време на двигателната активност. Корелационният анализ на ЕЕГ, регистриран по време на изпълнение на ритмични движения, показа, че при хората в кортикалната организация на движенията участват не само центровете на моторната кора, но и фронталните и долните париетални зони.
Научаването на произволни движения и тяхното обучение предизвикват преразпределение на междуцентралните корелации на кортикалните биопотенциали. В началото на обучението общ бройцентровете, участващи в съвместната дейност, се увеличават рязко и синхронната връзка на ритмичните компоненти на ЕЕГ на двигателните зони с предната и задната Асоциативни зони на кората - зони, които получават информация от рецептори, които възприемат дразнене на различни модалности, и от всички проекционни зони. ");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">асоциативенобласти. С овладяването на движението общото ниво на PS значително намалява и, напротив, връзките между двигателните зони и долните теменни зони се увеличават.
Важно е да се отбележи, че в процеса на обучение ритмичният състав на биопотенциалите на различни кортикални зони се пренарежда: в ЕЕГ започват да се записват бавни ритми, съвпадащи по честота с ритъма на извършване на движения. Тези ритми в човешката ЕЕГ се наричат ​​"маркирани". Същите белязани колебания са открити при деца предучилищна възрасткогато извършват ритмични движения на ергографа.
Систематичните изследвания на човешката ЕЕГ по време на изпълнението на циклична (периодично повтаряща се) и ациклична двигателна активност разкриха значителни промени в динамиката на електрическата активност на мозъчната кора. В ЕЕГ се наблюдава повишаване както на локалната, така и на дистантната синхронизация на биопотенциалите, което се изразява в увеличаване на мощността на периодичните компоненти, в промените в честотния спектър на авто- и кръстосаните корелограми, в определено подреждане на максимуми на честотни спектри и функции Кохерентност - степента на синхронизиране на честотните показатели на ЕЕГ между различните части на мозъчната кора.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">съгласуваностна същата честота.

PS и време за реакция.Времето за реакция е един от най-простите двигателни индикатори. Следователно от особен интерес е фактът, че дори една проста двигателна реакция може да има различни физиологични корелати в зависимост от увеличаването или намаляването на нейната продължителност. Така, когато се сравнява картината на междуцентралните корелационни връзки на спектралните компоненти на ЕЕГ на мозъка с времето на проста двигателна реакция, се оказа, че пренареждането на пространствено-времевите отношения на ЕЕГ на асоциативните зони е свързано с реакцията време до даден стимул. При бързи реакции при здрав човек най-често се появяват високи корелации на биопотенциалите в двете долни париетални области (малко повече с лявото полукълбо на мозъка). Ако времето за реакция се увеличи, това беше придружено от синхронизиране на биопотенциалите в фронтални областимозъчната кора и долната париетална област на лявото полукълбо беше изключена от взаимодействието. Освен това беше открита връзка между величините на фазовите отмествания Алфа ритъм - основният ритъм на електроенцефалограмата в състояние на относителна почивка, с честота в диапазона 8 - 14 Hz и средна амплитуда 30 - 70 μV. ");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">ритъм алфарегистрирани във фронталната, предцентралната и тилни областимозъка и скоростта на проста двигателна реакция.
Важно е да се отбележи, че увеличаването на синхронизацията на биопотенциалите се случва при човек, който вече е в предработно състояние в процеса на концентрация преди двигателно действие, както и по време на психическото изпълнение на движенията.

ПС и спецификата на движението.В допълнение към неспецифичното увеличение на PS на биопотенциалите се отбелязва неговото изразено селективно увеличение между кортикалните зони, пряко участващи в организацията на конкретен двигателен акт. Например, най-голямо сходство в електрическата активност се установява: при движение на ръцете - между фронталната област и двигателното представяне на мускулите. Горни крайници; при движение на краката - между фронталната област и двигателното представяне на мускулите долни крайници. С прецизни действия, които изискват фина пространствена ориентация и визуален контрол (стрелба, фехтовка, баскетбол), взаимодействията между визуалните и двигателните зони се подобряват.
Сложната динамика на PS на биопотенциалите на различни части на мозъка при спортисти беше разкрита при изпълнение различни упражненияи е показана зависимостта на увеличаването на взаимодействието на ритмичните компоненти на ЕЕГ от начина на двигателна активност, от квалификацията на спортистите, от способността на човек да решава тактически проблеми, от сложността на ситуацията. По този начин при висококвалифицирани спортисти междуцентралните взаимодействия са много по-интензивни и локализирани по-ясно. Оказа се също, че по-сложните двигателни задачи изискват повече високо нивопространствена синхронизация на ЕЕГ ритмите, а времето за решаване на тактически задачи корелира със скоростта на нарастване на междуцентралните взаимодействия. В този случай двигателният отговор следва след достигане на максимален синхрон на биопотенциалите в кората на главния мозък.
Заедно изследванията на PS на мозъчните биопотенциали при хората позволиха да се установи, че при извършване на прости и сложни двигателни действия различни центрове на мозъка влизат във взаимодействия, образувайки сложни системи от взаимосвързани зони с фокуси на активност не само в проекцията, но и но също и в асоциативните области, особено фронталната и долната париетална. Тези междуцентрални взаимодействия са динамични и се променят във времето и пространството, докато се извършва двигателният акт.

10.5. Комплекс от мозъчни потенциали, свързани с движенията

Едно от важните направления в изучаването на психофизиологията на двигателния акт е изучаването на комплекса от колебания на мозъчните потенциали, свързани с движенията (PMSD). Значението на това явление за разбиране физиологични механизмиорганизацията на движението е много голяма, тъй като изследването на PMSD позволява да се разкрие скритата последователност от процеси, протичащи в мозъчната кора по време на подготовката и изпълнението на движението, а хронометрията на процесите на обработка на информация е набор от методи за измерване на продължителност на отделните етапи в процеса на обработка на информация на база измерване физиологични показатели, по-специално, латентните периоди на компонентите на предизвикани и свързани със събития потенциали.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);"> часовниктези процеси, т.е. определят своите времеви ограничения.

Компонентен състав на PMSD.За първи път този комплекс, отразяващ процесите на подготовка, изпълнение и оценка на движението, е регистриран през 60-те години. Оказа се, че движението се предшества от бавно отрицателно трептене - потенциалът на готовност (RP). Започва да се развива 1,5 - 0,5 s преди началото на движението. Този компонент се регистрира главно в централните и фронто-централните отвеждания на двете хемисфери. 500-300 ms преди началото на движението, PG става асиметричен - максималната му амплитуда се наблюдава в прецентралната област, Контралатерална - отнасяща се до противоположната страна на тялото.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);"> контралатералендвижение. Приблизително половината от възрастните субекти, на фона на тази бавна отрицателна осцилация, малко преди началото на движението, се записва положителен компонент с малка амплитуда. Нарича се "премоторна позитивност" (PMP). Следващото бързо нарастващо отрицателно трептене по амплитуда, така нареченият двигателен потенциал (MP), започва да се развива 150 ms преди началото на движението и достига максималната си амплитуда в областта на моторното представяне на движещия се крайник в кората на главния мозък. Този комплекс от потенциали завършва с положителен компонент приблизително 200 ms след началото на движението.

Функционалното значение на компонентите.Общоприето е, че потенциалът за готовност (RP) възниква в моторния кортекс и е свързан с процесите на планиране и подготовка на движението. Той принадлежи към класа на бавните отрицателни колебания на мозъчния потенциал, чиято поява се обяснява с активирането на невронни елементи на съответните области на кората.
Хипотези относно функционална стойност PMP са различни.
Това колебание се разглежда както като отражение на предаването на централната команда от кората към мускулите, така и като резултат от отпускането на кората след завършване на определен етап от организацията на движението и като отражение на процесите на потискане на свързаните движения на другия крайник и като обратна връзка от мускулните аференти. Понастоящем някои автори смятат, че PMP са само отражение на началото на двигателния потенциал.
При регистриране на MP при маймуни бяха идентифицирани два подкомпонента в MP. Първият подкомпонент е свързан с активирането на моторния кортекс, свързан с инициирането на движение (синаптична активност пирамидални неврони), а вторият - с активиране на полета 2.3 и 4 от полетата на Бродман - отделни зони от мозъчната кора, различаващи се по своята клетъчна структура (цитоархитектоника) и функции. Например, полета 17,18,19 са зрителните области на мозъчната кора, които имат различни структури и функции за осигуряване на зрително възприятие.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">от Бродман. Регистрирането на MP при човек с епилепсия позволи да се разграничат три компонента в него. Първият компонент се нарича инициационен потенциал. Има голяма амплитуда и възниква след началото на движението в прецентралната контралатерална кора. Вторият, който се появява след началото на миограмата и е по-локализиран в контралатералното соматосензорно поле, може да бъде свързан както с иницииране на движение, така и със сензорна обратна връзка. Третият компонент отразява импулса, идващ от мускулните аференти към кората.
Положителният потенциал след МП се разглежда като отражение на обратната аферентация, идваща от периферните рецептори, възходящата активност от двигателните центрове, операцията за сравнение между двигателната програма и невронната картина на нейното изпълнение или процесите на кората. релаксация след движение.

Вълна от очакване.В допълнение към PMSD е описан друг електрофизиологичен феномен, който по същество е близък до потенциала за готовност. Това е заза отрицателното колебание на потенциала, регистрирано в предните участъци на мозъчната кора в периода между действието на предупредителния и тригерния (изискващ реакция) сигнал. Тази флуктуация има редица имена: вълна на очакване, E-вълна, условно отрицателно отклонение (CNV). E-вълната възниква 500 ms след предупредителния сигнал, нейната продължителност се увеличава с увеличаване на интервала между първия и втория стимул. Амплитудата на Е-вълната се увеличава правопропорционално на скоростта на двигателния отговор на стартовия стимул. Той се увеличава с напрежението на вниманието и увеличаването на волевото усилие, което показва връзката на този електрофизиологичен феномен с механизмите на доброволно регулиране на двигателната активност и поведението като цяло.

10.6. невронна активност

Функционални кортикални колони.В двигателната зона на човешкия кортекс има така наречените гигантски пирамидни Беза клетки - пирамидални клетки на кората на главния мозък. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">Бетц клетки, които са организирани в отделни колони. Пирамидалните клетки, които изпълняват подобни функции, са разположени една до друга, в противен случай би било трудно да се обясни точната соматотопна организация на кората. Такива двигателни колони са в състояние да възбудят или инхибират група от функционално хомогенни Двигателен неврон (мотоневрон) - нервна клетка, чийто аксон инервира мускулните влакна. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">моторни неврони.
Регистрирането на активността на единични пирамидални клетки с помощта на имплантирани микроелектроди при животни, извършващи различни движения, позволи да се установи фундаментално важен факт. Кортикалните неврони, които регулират активността на всеки мускул, не са концентрирани само в една колона. Моторната колона е до голяма степен функционална асоциация от неврони, които регулират дейността на няколко мускула, действащи върху определена става. По този начин в колоните на пирамидалните неврони на моторната кора движенията са представени не толкова, колкото мускулите.

Невронни кодове на двигателни програми.Кодирането на информация в неврона се извършва от честотата на неговите изхвърляния. Анализът на импулсната активност на невроните по време на развитието на различни двигателни програми при животните показа, че невроните участват в тяхното изграждане. различни отделидвигателна система, докато изпълнява специфични функции. Според някои идеи включването на двигателните програми се случва поради активирането на така наречените командни неврони. Командните неврони от своя страна са под контрола на висши кортикални центрове. Инхибирането е нервен процес, противоположен на възбуждането; се изразява в отслабване или спиране на дейността, специфична за дадена система на тялото. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">Намалете скоросттакомандният неврон води до спиране на контролираната от него програма, възбуждането, напротив, до активиране на нервната верига и актуализиране на двигателната програма.
Участието на командните неврони в интегралната дейност на мозъка се определя от текущата мотивация и специфична двигателна програма, насочена към задоволяване на тази мотивация. Двигателна програма, за да има адаптивен характер, трябва да отчита всички сигнално значими компоненти на външната среда, спрямо които се извършва целенасочено движение, т.е. на принципа на мултисензорността Конвергенцията е свързването на аксони на група неврони, което възниква поради образуването на синапси на един и същ постсинаптичен неврон. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">конвергенция.

Речник на термините

1. придвижване
2. двигателен неврон
3. артикулация
4. активиране
5. съгласуваност
6. Бродманови полета
7. хронометрия на процесите на обработка на информацията

Въпроси за самопроверка

1. Каква е разликата между статичен и динамичен образ на тялото?
2. Кои структури на мозъка играят решаваща роля в организацията на произволното движение?
3. Как се различават функциите на пирамидната и екстрапирамидната система?
4. Какво дават възможностите на мозъка, свързани с движението, за разбиране на мозъчните механизми на организацията на движението?

Библиография

1. Батуев А.С. Функции на моторния анализатор. Л.: Наука, 1970.
2. Батуев А.С. По-висок нервна дейност. Москва: Висше училище, 1991.
3. Bernstein N.A. Есета по физиология на движенията и физиология на дейността. Москва: Наука, 1966.
4. Блум Ф., Лизерсън А., Хофстадтер Л. Мозък, ум и поведение. М.: Мир, 1988.
5. Dudel J., Ruegg I., Schmidt R., Janig V. Човешка физиология. Т. 1 / Изд. Р. Шмид и Г. Тевс. М.: Мир, 1985.
6. Общ курс по физиология на човека и животните / Изд. А.А. Ноздрачев. Москва: Висше училище, 1991.
7. Сологуб Е.Б. Електрическа активност на човешкия мозък в процеса на двигателна дейност. Л.: Наука, 1973.
8. Хризман Т.П. Движение на детето и електрическа активност на мозъка. Москва: Педагогика, 1973.
9. Evarts E. Мозъчни механизми, които контролират движението // Мозък. М.: Мир, 1982.

Теми на курсови работи и есета

1. Учението на Н.А. Бърнщайн за структурата на движението.
2. Психофизиологични типологии на движенията.
3. Движенията на ръцете на човека и техните неврофизиологични механизми.
4. Волеви движения и техните неврофизиологични механизми.
5. Исторически етапи на изследване на мозъчните потенциали, свързани с движенията.
6. Ролята на нервната активност в изграждането на движенията.