Скелетно-мышечная система организма и ее функции

• 1. Скелетно-мышечная система и ее функции
• 1.1. Строение и функции суставов
• 1.1.1 Суставы верхних конечностей. Лучезапястный сустав и суставы кисти
• 1.1.2 Суставы нижних конечностей
• 1.1.3 Позвоночник
• 1.2 Строение скелетных мышц
• 1.3 Основные группы мышц
• 1.4 Работа мышц
• 1.5 Гладкие мышцы
• 1.6 Возрастные изменения костно-мышечной системы
• 2. Гиподинамия и ее влияние на организм человека
• 2.1 Последствия гиподинамии
• 3. Работоспособность человека
• Библиографический список

1. Скелетно-мышечная система и ее функции

Скелетно-мышечная система формируется в организме человека одной из первых. Именно она становится тем каркасом, на котором, словно на оси детской пирамидки, вырастает совершенная конструкция тела. Она позволяет нам перемещаться и познавать мир, защищает от физических воздействий, дает чувство свободы. О рычагах и блоках в механике знали еще исследователи Cредневековья, но при всей видимой простоте устройство костно-мышечной системы продолжает удивлять даже современного ученого.

1.1. Строение и функции суставов

1.1.1 Суставы верхних конечностей. Лучезапястный сустав и суставы кисти

На запястье расположены костные выступы лучевой (на латеральной поверхности) и локтевой (на медиальной поверхности) костей. На тыльной поверхности запястья можно нащупать борозду, соответствующую лучезапястному суставу.

Пястные кости расположены дистальнее лучезапястного сустава. Согнув кисть, можно найти борозду, соответствующую пястно-фаланговому суставу каждого пальца. Она расположена дистальнее головки пястной кости и хорошо прощупывается по обе стороны от сухожилия разгибателя пальца (на рисунке эта борозда указана стрелкой).

Через запястье и кисть проходят сухожилия, которые прикрепляются к пальцам. Сухожилия на значительном протяжении находятся в синовиальных влагалищах, которые в норме не пальпируются, но могут отекать и воспаляться.

Движения в лучезапястном суставе: возможны сгибание, разгибание, а также локтевое и лучевое отведение кисти. Знание объёма движений помогает оценить функцию суставов, однако объём движений меняется с возрастом и может быть неодинаковым у разных людей.

Движения в суставах пальцев: в основном сгибание и разгибание.

В пястно-фаланговых суставах возможно также отведение (разведение) и приведение пальцев, разгибание пальцев за пределы нейтрального положения. В проксимальных и дистальных межфаланговых суставах полное разгибание пальцев соответствует нейтральному положению.

Сгибание в дистальных межфаланговых суставах происходит в большем объёме при согнутых в проксимальных межфаланговых суставах пальцах.

Локтевой сустав Синовиальная сумка располагается между локтевым отростком и кожей. Синовиальная оболочка наиболее доступна для исследования между локтевым отростком и надмыщелками. В норме ни синовиальная сумка, ни синовиальная оболочка не пальпируются. Локтевой нерв можно прощупать в борозде между локтевым отростком и медиальным надмыщелком плечевой кости.

Движения в локтевом суставе: сгибание и разгибание, пронация и супинация предплечья.

Плечевой сустав и смежные анатомические образования Плечевой сустав, образованный лопаткой и плечевой костью, расположен глубоко и в норме не пальпируется. Его фиброзная капсула подкрепляется сухожилиями четырёх мышц, которые вместе формируют муфту мышц-ротаторов. Надостная мышца, проходящая над суставом, и подостная и малая круглая мышцы, проходящие кзади от сустава, прикрепляются к большому бугорку плечевой кости. Подлопаточная мышца начинается на передней поверхности лопатки, пересекает плечевой сустав спереди и прикрепляется к малому бугорку плечевой кости. Свод, образуемый акромиальным и клювовидным отростками лопатки и клювовидно-акромиальной связкой, защищает плечевой сустав. В глубине этого свода, выходя за его пределы в переднелатеральном направлении, под дельтовидной мышцей располагается субакромиальная синовиальная сумка. Она перекидывается через сухожилие надостной мышцы. В норме не удаётся пальпировать ни синовиальную сумку, ни сухожилие надостной мышцы.

Движения в плечевом суставе. Ротация в плечевом суставе более наглядна при согнутом под углом 90° предплечье. Отведение состоит из двух компонентов: движения руки в плечевом суставе и движения плечевого пояса (ключицы и лопатки) относительно грудной клетки. Нарушение функции одного из этих компонентов, например, из-за боли частично компенсируется другим.

1.1.2 Суставы нижних конечностей

Голеностопный сустав и стопа Основными ориентирами области голеностопного сустава являются медиальная лодыжка (костный выступ на дистальном конце большеберцовой кости) и латеральная лодыжка (дистальный конец малоберцовой кости). Связки голеностопного сустава прикрепляются к лодыжкам и костям стопы. Мощное ахиллово сухожилие прикрепляется к задней поверхности пяточной кости.

Движения в голеностопном суставе ограничены подошвенным и тыльным сгибанием. Супинация и пронация стопы возможны благодаря подтаранному и поперечному суставам предплюсны.

Головки плюсневых костей можно прощупать на подъёме свода стопы. Они вместе с образуемыми ими плюснефаланговыми суставами расположены проксимальнее межпальцевых складок. Под продольным сводом стопы понимают воображаемую линию вдоль костей стопы от головок плюсневых костей до пятки.

Коленный сустав Коленный сустав образуют три кости: бедренная, большеберцовая и надколенник. Соответственно в нём различают три суставные поверхности две между бедренной и большеберцовой костями (медиальная и латеральная половины большеберцово-бедренного сустава) и между надколенником и бедренной костью (надколенниково-бедренный фрагмент коленного сустава).

Надколенник прилежит к передней суставной поверхности бедренной кости примерно посередине между двумя мыщелками. Он располагается на уровне сухожилия четырёхглавой мышцы бедра, которое, продолжаясь ниже коленного сустава в виде связки надколенника, прикрепляется к бугристости большеберцовой кости.

Две боковые связки, расположенные по обе стороны коленного сустава, обусловливают его стабильность. Чтобы прощупать латеральную боковую связку, перекиньте одну ногу через другую так, чтобы область лодыжек одной ноги находилась на колене другой ноги. Плотный тяж, который можно прощупать от латерального мыщелка бедра до головки малоберцовой кости, и является латеральной боковой связкой. Медиальная боковая связка не пальпируется. Две крестообразные связки имеют косое направление, расположены внутри сустава и придают ему устойчивость при движении в переднезаднем направлении.

Если согнуть ногу в колене под углом 90°, то, надавливая большими пальцами с каждой стороны связки надколенника, можно прощупать борозду, соответствующую большеберцово-бедренному суставу. Обратите внимание на то, что надколенник расположен непосредственно над щелью этого сустава. Надавливая большими пальцами несколько ниже этого уровня, вы можете ощутить край суставной поверхности большеберцовой кости. Медиальный и латеральный мениски представляют собой полулунные образования из хряща, расположенные на суставной поверхности большеберцовой кости. Они играют роль смягчающих подушечек между бедренной и большеберцовой костями.

Мягкие ткани в переднем отделе полости сустава с обеих сторон от связки надколенника представляют собой поднадколенниковые жировые подушечки.

В области коленного сустава имеются синовиальные сумки. Преднадколенниковая сумка расположена между надколенником и покрывающей его кожей, а поверхностная поднадколенниковая сумка кпереди от связки надколенника.

Углубления, обычно видимые по обе стороны надколенника и выше его, соответствуют синовиальной полости коленного сустава, которая имеет карман, располагающийся вверху глубоко под четырёхглавой мышцей, надколенниковый карман. Хотя в норме синовиальную жидкость обнаружить не удаётся, при воспалении эти участки коленного сустава отекают и становятся болезненными.

Движения в коленном суставе: в основном сгибание и разгибание. Возможны также небольшое переразгибание за пределы нейтрального положения, а также вращение большеберцовой кости относительно бедренной.

Таз и тазобедренный сустав.

Тазобедренный сустав проецируется ниже уровня средней трети паховой складки. Пропальпировать сустав нельзя, так как он прикрыт мышцами. Кпереди от сустава расположена подвздошно-гребешковая синовиальная сумка, которая может сообщаться с полостью сустава. Седалищная (седалищно-ягодичная) сумка, которая иногда может отсутствовать, располагается под бугристостью седалищной кости.

Движения в тазобедренном суставе Сгибание в тазобедренном суставе возможно в большем объёме при согнутом колене. Ротация бедра при согнутом колене затруднена. При этом, когда бедро ретируется кнутри, голень перемещается кнаружи. Ротация бедра кнаружи сопровождается смещением голени в медиальном направлении. Именно благодаря движениям бедра возможны указанные движения нижней конечности.

1.1.3 Позвоночник

Позвоночник в боковой проекции имеет шейный и поясничный изгибы, направленные выпуклостью кпереди, а также грудной изгиб выпуклостью кзади. Крестец также имеет кривизну, направленную выпуклостью сзади.

Движения в позвоночнике. Наиболее подвижным отделом позвоночника является шейный. Сгибание и разгибание в шейном отделе осуществляются главным образом между черепом и Сii ротация в основном между Сi и Сii, в наклонах головы в стороны участвуют Сiii и Civ.

Движения в остальных отделах позвоночника оценить труднее, чем движения в шейном отделе. Видимое сгибание позвоночника отчасти может быть обусловлено сгибанием в тазобедренных суставах. При наклоне вперед поясничный изгиб должен сгладиться.

1.2 Строение скелетных мышц

Каждая мышца состоит из параллельных пучков поперечнополосатых мышечных волокон. Каждый пучок одет оболочкой. И вся мышца снаружи покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой, защищающей нежную мышечную ткань. Каждое мышечное волокно также имеет снаружи тонкую оболочку, а внутри него находятся многочисленные тонкие сократительные нити — миофибриллы и большое количество ядер. Миофибриллы, в свою очередь, состоят из тончайших нитей двух типов — толстых (белковые молекулы миозина) и тонких (белок актина). Так как они образованы различными видами белка, под микроскопом видны чередующиеся темные и светлые полосы. Отсюда и название скелетной мышечной ткани — поперечнополосатая. У человека скелетные мышцы состоят из волокон двух типов — красных и белых. Они различаются составом и количеством миофибрилл, а главное — особенностями сокращения. Так называемые белые мышечные волокна сокращаются быстро, но быстро и устают; красные волокна сокращаются медленнее, но могут оставаться в сокращенном состоянии долго. В зависимости от функции мышц в них преобладают те или иные типы волокон. Мышцы выполняют большую работу, поэтому они богаты кровеносными сосудами, по которым кровь снабжает их кислородом, питательными веществами, выносит продукты обмена веществ. Мышцы крепятся к костям с помощью нерастяжимых сухожилий, которые срастаются с надкостницей. Обычно мышцы одним концом крепятся выше, а другим ниже сустава. При таком креплении сокращение мышц приводит в движение кости в суставах.

1.3 Основные группы мышц

В зависимости от расположения мышцы можно разделить на следующие большие группы: мышцы головы и шеи, мышцы туловища и мышцы конечностей.

К мышцам туловища относят мышцы спины, груди и живота. Различают поверхностные мышцы спины (трапециевидная, широчайшая и др.) и глубокие мышцы спины. Поверхностные мышцы спины обеспечивают движение конечностей и отчасти головы и шеи; глубокие мышцы располагаются между позвонками и ребрами и при своем сокращении вызывают разгибание и вращение позвоночника, поддерживают вертикальное положение тела.

Мышцы груди подразделяют на прикрепляющиеся к костям верхних конечностей (большая и малая грудные мышцы, передняя зубчатая и др.), осуществляющие движение верхней конечности, и собственно мышцы груди (большая и малая грудные мышцы, передняя зубчатая и др.), изменяющие положение ребер и тем самым обеспечивающие акт дыхания. К этой группе мышц относят также диафрагму, располагающуюся на границе грудной и брюшной полости. Диафрагма — дыхательная мышца. При сокращении она опускается, ее купол уплощается (объем грудной клетки увеличивается — происходит вдох), при расслабленном состоянии она поднимается и принимает форму купола (объем грудной клетки уменьшается — происходит выдох). В диафрагме имеются три отверстия — для пищевода, аорты и нижней полой вены.

Мышцы верхней конечности подразделяют на мышцы плечевого пояса и свободной верхней конечности. Мышцы плечевого пояса (дельтовидная и др.) обеспечивают движение руки в области плечевого сустава и движение лопатки. Мышцы свободной верхней конечности содержат мышцы плеча (передняя группа мышц-сгибателей в плечевом и локтевом суставе — двуглавая мышца плеча и др.); мышцы предплечья также делят на две группы (переднюю — сгибатели кисти и пальцев, заднюю — разгибатели); мышцы кисти обеспечивают разнообразные движения пальцев.

Мышцы нижней конечности подразделяют на мышцы таза и мышцы свободной нижней конечности (мышцы бедра, голени, стопы). К мышцам таза относят подвздошно-поясничную, большую, среднюю и малую ягодичные и др. Они обеспечивают сгибание и разгибание в тазобедренном суставе, а также сохранение вертикального положения тела. На бедре различают три группы мышц: переднюю (четырехглавая мышца бедра и другие разгибают голень и сгибают бедро), заднюю (двуглавая мышца бедра и другие разгибают голень и сгибают бедро) и внутреннюю группу мышц, которые приводят бедро к средней линии тела и сгибают тазобедренный сустав. На голени также различают три группы мышц: переднюю (разгибают пальцы и стопу), заднюю (икроножную, камбаловидную и др., сгибают стопу и пальцы), наружные (сгибают и отводят стопу).

Среди мышц шеи выделяют поверхностную, среднюю (мышцы подъязычной кости) и глубокую группы. Из поверхностных наиболее крупная грудино-ключично-сосцевидная мышца наклоняет назад и поворачивает голову в сторону. Мышцы, расположенные выше подъязычной кости, образуют нижнюю стенку ротовой полости и опускают нижнюю челюсть. Мышцы, расположенные ниже подъязычной кости, опускают подъязычную кость и обеспечивают подвижность гортанных хрящей. Глубокие мышцы шеи наклоняют или поворачивают голову и поднимают первое и второе ребра, действуя как дыхательные мышцы.

Мышцы головы составляют три группы мышц: жевательные, мимические и произвольные мышцы внутренних органов головы (мягкого неба, языка, глаз, среднего уха). Жевательные мышцы приводят в движение нижнюю челюсть. Мимические мышцы прикрепляются одним концом к коже, другим — к кости (лобная, щечная, скуловая и др.) или только к коже (круговая мышца рта). Сокращаясь, они изменяют выражение лица, участвуют в замыкании и расширении отверстий лица (глазниц, рта, ноздрей), обеспечивают подвижность щек, губ, ноздрей.

1.4 Работа мышц

Мышцы, сокращаясь или напрягаясь, производят работу. Она может выражаться в перемещении тела или его частей. Такая работа совершается при поднятии тяжестей, ходьбе, беге. Это динамическая работа. При удерживании частей тела в определенном положении, удерживания груза, стоянии, сохранении позы совершается статическая работа. Одни и те же мышцы могут выполнять и динамическую, и статическую работу. Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них, как на рычаги. Кости начинают двигаться вокруг точки опоры под влиянием приложенной к ним силы. Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Их называют мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели. Например, при сгибании руки двуглавая мышца плеча сокращается, а трехглавая мышца расслабляется. Это происходит потому, что возбуждение двуглавой мышцы через центральную нервную систему вызывает расслабление трехглавой мышцы. Скелетные мышцы прикрепляются с двух сторон от сустава и при своем сокращении производят в нем движение. Обычно мышцы, осуществляющие сгибание, — флексторы — находятся спереди, а производящие разгибание — экстензоры — сзади от сустава. Только в коленном и голеностопном суставах передние мышцы, наоборот, производят разгибание, а задние — сгибание. Мышцы, лежащие снаружи (латерально) от сустава, — абдукторы — выполняют функцию отведения, а лежащие внутри (медиально) от него — аддукторы — приведение. Вращение производят мышцы, расположенные косо или поперечно по отношению к вертикальной оси (пронаторы — вращающие внутрь, супинаторы — кнаружи). В осуществлении движения участвует обычно несколько групп мышц. Мышцы, производящие одновременно движение в одном направлении в данном суставе, называют синергистами (плечевая, двуглавая мышцы плеча); мышцы, выполняющие противоположную функцию (двуглавая, треглавая мышца плеча), — антагонистами. Работа различных групп мышц происходит согласованно: так, если мышцы-сгибатели сокращаются, то мышцы-разгибатели в это время расслабляются. «Пускают» мышцы в ход нервные импульсы. В одну мышцу в среднем поступает 20 импульсов в секунду. В каждом шаге, например, принимает участие до 300 мышц и множество импульсов согласует их работу. Количество нервных окончаний в различных мышцах неодинаково. В мышцах бедра их сравнительно мало, а глазодвигательные мышцы, целыми днями совершающие тонкие и точные движения, богаты окончаниями двигательных нервов. Кора полушарий неравномерно связана с отдельными группами мышц. Например, огромные участки коры занимают двигательные области, управляющие мышцами лица, кисти, губ, стопы, и относительно незначительные — мышцами плеча, бедра, голени. Величина отдельных зон двигательной области коры пропорциональна не массе мышечной ткани, а тонкости и сложности движений соответствующих органов. Каждая мышца имеет двойное нервное подчинение. По одним нервам подаются импульсы из головного и спинного мозга. Они вызывают сокращение мышц. Другие, отходя от узлов, которые лежат по бокам спинного мозга, регулируют их питание. Нервные сигналы, управляющие движением и питанием мышцы, согласуются с нервной регуляцией кровоснабжения мышцы. Получается единый тройной нервный контроль.

1.5 Гладкие мышцы

Кроме скелетных мышц, в нашем организме в соединительной ткани находятся гладкие мышцы в виде одиночных клеток. В отдельных местах они собраны в пучки. Много гладких мышц в коже, они расположены у основания волосяной сумки. Сокращаясь, эти мышцы поднимают волосы и выдавливают жир из сальной железы. В глазу вокруг зрачка расположены гладкие кольцевые и радиальные мышцы. Они все время работают: при ярком освещении кольцевые мышцы сужают зрачок, а в темноте сокращаются радиальные мышцы и зрачок расширяется. В стенках всех трубчатых органов — дыхательных путей, сосудов, пищеварительного тракта, мочеиспускательного канала и др. — есть слой гладкой мускулатуры. Под влиянием нервных импульсов она сокращается. Благодаря сокращению и расслаблению гладких клеток стенок кровеносных сосудов их просвет то сужается, то расширяется, что способствует распределению крови в организме. Гладкие мышцы пищевода, сокращаясь, проталкивают комок пищи или глоток воды в желудок. Сложные сплетения гладких мышечных клеток образуются в органах с широкой полостью — в желудке, мочевом пузыре, матке. Сокращение этих клеток вызывает сдавливание и сужение просвета органа. Сила каждого сокращения клеток ничтожна, т.к. они очень малы. Однако сложение сил целых пучков может создать сокращение огромной силы. Мощные сокращения создают ощущение сильной боли. Возбуждение в гладкой мускулатуре распространяется относительно медленно, что обусловливает медленное длительное сокращение мышцы и столь же длительный период расслабления. Мышцы способны также к самопроизвольным ритмическим сокращениям. Растяжение гладкой мускулатуры полого органа при наполнении его содержимым сразу же ведет к ее сокращению — так обеспечивается проталкивание содержимого дальше.

1.6 Возрастные изменения костно-мышечной системы

Период полового созревания. Изменения костно-мышечной системы в подростковом возрасте касаются размеров и пропорций тела, а также мышечной силы. В возрасте от 12 до 15 лет у мальчиков происходят скачок роста примерно на 20 см и увеличение массы тела на 18 кг. Подобные изменения у девочек отмечаются в среднем на 2 года раньше и выражены в меньшей степени. Пропорции тела претерпевают последовательные изменения: удлиняются нижние конечности, расширяются грудная клетка, плечи и, наконец, удлиняется туловище и увеличивается окружность грудной клетки. У мальчиков в большей степени расширяются плечи, в то время как у девочек более выраженное расширение таза обусловливает большее расстояние между бёдрами. Увеличиваются размеры и сила мышц, особенно у мальчиков.

Как и процесс полового созревания, развитие костно-мышечной системы значительно варьирует. Подростки, у которых процесс полового созревания замедлен, часто уступают на соревнованиях своим более развитым сверстникам, хотя и не имеют никаких отклонений от нормы. Отмечается корреляция между изменениями в росте, степенью развития костно-мышечной системы и степенью половой зрелости, в связи с чем при разработке необходимых рекомендаций эти критерии более предпочтительны, чем календарный возраст.

Старение. Костно-мышечная система продолжает изменяться и у взрослых. После наступления зрелости у взрослых начинается медленное уменьшение роста, которое в старческом возрасте становится уже существенным. В наибольшей степени уменьшается длина туловища из-за истончения межпозвонковых дисков и уменьшения высоты тел позвонков или их сплющивания в результате остеопороза. Сгибание в коленных и тазобедренных суставах также способствует уменьшению роста. У пожилых людей описанные изменения приводят к тому, что конечности выглядят непропорционально длинными по сравнению с туловищем.

Изменения межпозвонковых дисков и тел позвонков существенно способствуют усилению кифоза с возрастом и увеличению переднезаднего размера грудной клетки, особенно у женщин.

Основные функции костно-мышечной системы — это опора, движение и защита. Череп и позвоночный столб — это футляр для головного и спинного мозга. Грудная клетка защищает сердце и легкие. Кости таза являются опорой и защитой для органов брюшной полости. Губчатые кости являются кроветворными органами. С помощью мышц мы передвигаемся в пространстве, в их толще проходят кровеносные сосуды и нервы. Кроме этого многоядерные мышечные клетки выполняют разнообразные метаболические функции: распад незаменимых аминокислот происходит исключительно в мышечных волокнах, уровень глюкозы, аминокислот, липидов сыворотки крови в значительной мере зависит от функциональной активности мышечной ткани. Скелетные мышцы — активная часть опорно-двигательного аппарата. Они удерживают тело в вертикальном положении, позволяют принимать разнообразные позы. Мышцы живота поддерживают и защищают внутренние органы, т. е. выполняют опорную и защитную функции. Мышцы входят в состав стенок грудной и брюшной полостей, в состав стенок глотки, обеспечивают движения глазных яблок, слуховых косточек, дыхательные и глотательные движения.

2. Гиподинамия и ее влияние на организм человека

Гиподинамимя (пониженная подвижность, — нарушение функций организма (опорно-двигательного аппарата, кровообращения, дыхания, пищеварения) при ограничении двигательной активности, снижении силы сокращения мышц. Распространённость гиподинамии возрастает в связи с урбанизацией, автоматизацией и механизацией труда, увеличением роли средств коммуникации. Гиподинамия является следствием освобождения человека от физического труда, её ещё иногда называют «болезнью цивилизации». Особенно влияет гиподинамия на сердечно-сосудистую систему — ослабевает сила сокращений сердца, уменьшается трудоспособность, снижается тонус сосудов. Негативное влияние оказывается и на обмен веществ и энергии, уменьшается кровоснабжение тканей. В результате неполноценного расщепления жиров, кровь становится «жирной» и лениво течёт по сосудам, — снабжение питательными веществами и кислородом уменьшается. Следствием гиподинамии могут стать ожирение и атеросклероз. Снижение физических нагрузок в условиях современной жизни, с одной стороны, и недостаточное развитие массовых форм физической культуры среди населения, с другой стороны, приводят к ухудшению различных функций и появлению негативных состояний организма человека.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма человека необходима достаточная активность скелетных мышц. Работа мышечного аппарата способствует развитию мозга и установлению межцентральных и межсенсорных взаимосвязей. Двигательная деятельность повышает энергопродукцию и образование тепла, улучшает функционирование дыхательной, сердечно-сосудистой и других систем организма.

Научные данные свидетельствуют о том, что у большинства людей при соблюдении ими гигиенических правил и ведении здорового образа жизни есть возможность жить до 100 лет и более.

К сожалению, многие люди не соблюдают самых простейших, обоснованных наукой норм здорового образа жизни. Последние годы в силу высокой нагрузки на работе и дома и других причин у большинства отмечается дефицит в режиме дня, недостаточная двигательная активность, обусловливающая появление гипокинезии, которая может вызвать ряд серьёзных изменений в организме людей.

Гипокинезия — это пониженная двигательная активность. Она может быть связана с физиологической незрелостью организма, с особыми условиями работы в ограниченном пространстве, с некоторыми заболеваниями и др. причинами. В некоторых случаях (гипсовая повязка, постельный режим) может быть полное отсутствие движений или акинезия, которая переносится организмом еще тяжелее.

Существует и близкое понятие — гиподинамия. Это понижение мышечных усилий, когда движения осуществляются, но при крайне малых нагрузках на мышечный аппарат. В обоих случаях скелетные мышцы нагружены совершенно недостаточно. Возникает огромный дефицит биологической потребности в движениях, что резко снижает функциональное состояние и работоспособность организма.

Наиболее устойчивы к развитию гиподинамических признаков мышцы антигравитационного характера (шеи, спины). Мышцы живота атрофируются сравнительно быстро, что неблагоприятно сказывается на функции органов кровообращения, дыхания, пищеварения. Это атрофические изменения в мышцах, общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости, изменение водно-солевого баланса, системы крови, деминерализация костей и т. д. В конечном счете снижается функциональная активность органов и систем, нарушается деятельность регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшается устойчивость к различным неблагоприятным факторам; уменьшается интенсивность и объем афферентной информации, связанной с мышечными сокращениями, нарушается координация движений, снижается тонус мышц (тургор), падает выносливость и силовые показатели. В условиях гиподинамии снижается сила сердечных сокращений в связи с уменьшением венозного возврата в предсердия, сокращаются минутный объем, масса сердца и его энергетический потенциал, ослабляется сердечная мышца, снижается количество циркулирующей крови в связи с застаиванием ее в депо и капиллярах. Тонус артериальных и венозных сосудов ослабляется, падает кровяное давление, ухудшаются снабжение тканей кислородом (гипоксия) и интенсивность обменных процессов (нарушения в балансе белков, жиров, углеводов, воды и солей).

Уменьшается жизненная емкость легких и легочная вентиляция, интенсивность газообмена. Все это ослаблением взаимосвязи двигательных и вегетативных функций, неадекватностью нервно-мышечных напряжений. Таким образом, при гиподинамии в организме создается ситуация, чреватая «аварийными» последствиями для его жизнедеятельности. Если добавить, что отсутствие необходимых систематических занятий физическими упражнениями связано с негативными изменениями в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структурах и образованиях, то становится понятно, почему снижаются общие защитные силы организма и возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается способность поддерживать высокую умственную или физическую работоспособность.

2.1 Последствия гиподинамии

Еще в древности было замечено, что физическая активность способствует формированию сильного и выносливого человека, а неподвижность ведет к снижению работоспособности, заболеваниям и тучности. Все это происходит вследствие нарушения обмена веществ. Уменьшение энергетического обмена, связанное с изменением интенсивности распада и окисления органических веществ, приводит к нарушению биосинтеза, а также к изменению кальциевого обмена в организме. Вследствие этого в костях происходят глубокие изменения. Прежде всего, они начинают терять кальций. Это приводит к тому, что кость делается рыхлой, менее прочной. Кальций попадает в кровь, оседает на стенках кровеносных сосудов, они склерозируются, т. е. пропитываются кальцием, теряют эластичность и делаются ломкими. Способность крови к свертыванию резко возрастает. Возникает угроза образования кровяных сгустков (тромбов) в сосудах. Содержание большого количества кальция в крови способствует образованию камней в почках.

Отсутствие мышечной нагрузки снижает интенсивность энергетического обмена, что отрицательно сказывается на скелетных и сердечной мышцах. Кроме того, малое количество нервных импульсов, идущих от работающих мышц, снижает тонус нервной системы, утрачиваются приобретенные ранее навыки, не образуются новые. Все это самым отрицательным образом отражается на здоровье. Следует учесть также следующее. Сидячий образ жизни приводит к тому, что хрящ постепенно становится менее эластичным, теряет гибкость. Это может повлечь снижение амплитуды дыхательных движений и потерю гибкости тела. Но особенно сильно от неподвижности или малой подвижности страдают суставы. Обнаружено, что с возрастом двигательная активность (ДА) имеет тенденцию к снижению, особенно четко выраженную у девушек.

Характер движения в суставе определен его строением. В коленном суставе ногу можно только сгибать и разгибать, несколько пронировать и супинировать, а в тазобедренном суставе движения могут совершаться во всех направлениях. Однако амплитуда движений зависит от тренировки. При недостаточной подвижности связки теряют эластичность. В полость сустава при движении выделяется недостаточное количество суставной жидкости, играющей роль смазки. Все это затрудняет работу сустава. Недостаточная нагрузка влияет и на кровообращение в суставе. В результате питание костной ткани нарушается, формирование суставного хряща, покрывающего головку и суставную впадину сочленяющихся костей, да и самой кости идет неправильно, что приводит к различным заболеваниям. Но дело не ограничивается только этим. Нарушение кровообращения может привести к неравномерному росту костной ткани, вследствие чего возникает разрыхление одних участков и уплотнение других. Форма костей в результате этого может стать неправильной, а сустав потерять подвижность.

Физические движения оказывают положительное влияние на организм и вызывают изменения со стороны всех органов и систем, повышая их функциональные возможности. У занимающихся физкультурой людей заметно укрепляется сердечно-сосудистая система. Сердце работает экономно, сокращения его становятся мощными и редкими. Физические упражнения оказывают большое влияние на формирование аппарата дыхания.

Физические нагрузки увеличивают жизненную емкость легких с 3−5 литров у нетренированных до 7 и более литров у спортсменов. А чем больше потребляется с вдыхаемым воздухом кислорода, тем выше физическая работоспособность человека, лучше состояние его здоровья. Под действием физических упражнений развиваются основные физиологические свойства мышечного волокна: возбудимость, сократимость и растяжимость. Эти свойства обеспечивают совершенствование таких физических качеств человека, как, сила, быстрота, выносливость, а также улучшает координацию движений.

Развиваясь, мускулатура укрепляет и костно-связочный аппарат. Повышается прочность и массивность костей, эластичность связок, нарастает подвижность в суставах. Регулярные физические тренировки улучшают кровоснабжение мозга, расширяют функциональные нервной системы на всех ее уровнях, нормализуют процессы возбуждения и торможения, составляющие основу физиологической деятельности мозга.

При систематических занятиях физической культурой и спортом происходит непрерывное совершенствование органов и систем организме человека. В этом главным образом и заключается положительное влияние физической культуры на укрепление здоровья. Занятие физическими упражнениями также вызывает положительные эмоции, бодрость, создаёт хорошее настроение. Поэтому становится понятным, почему человек, познавший «вкус» физических упражнений и спорта, стремится к регулярным занятиям ими. На сегодняшний день очевидна роль развития массовых форм физической культуры. Приобщение к физической культуре очень важно для женщин, от здоровья которых зависит качество потомства; для детей и подростков, развитие организма которых крайне нуждается в высоком уровне подвижности; для лиц пожилого возраста для сохранения бодрости и долголетия.

3. Работоспособность человека

Работоспособность — это способность человека выполнять конкретную деятельность в рамках заданных временных лимитов и параметров эффективности. С одной стороны, она отражает возможности биологической природы человека, служит показателем его дееспособности, с другой — выражает его социальную сущность, являясь показателем успешности овладения требованиями какой-то конкретной деятельности. Основу работоспособности составляют специальные знания, умения, навыки, определенные психические, физиологические и физические особенности. Кроме того, для успеха в деятельности большое значение имеют и такие свойства личности, как сообразительность, ответственность, добросовестность и др.; совокупность специальных качеств, необходимых в конкретной деятельности. Работоспособность зависит и от уровня мотивации, поставленной цели, адекватной возможностям личности.

Исследования состояний человека проводятся прежде всего в интересах оптимизации рабочей деятельности человека. Говоря о работоспособности, выделяют общую (потенциальную, максимально возможную работоспособность при мобилизации всех резервов организма) и фактическую работоспособность, уровень которой всегда ниже. Фактическая работоспособность зависит от текущего уровня здоровья, самочувствия человека, а также от типологических свойств нервной системы, индивидуальных особенностей функционирования психических процессов (памяти, мышления, внимания, восприятия), от оценки человеком значимости и целесообразности мобилизации определенных ресурсов организма для выполнения определенной деятельности на заданном уровне надежности и в течение заданного времени.

В процессе выполнения работы человек проходит через различные фазы работоспособности. Фаза мобилизации характеризуется предстартовым состоянием. При фазе врабатываемости могут быть сбои, ошибки в работе, но постепенно происходит приспособление организма к наиболее экономному, оптимальному режиму выполнения данной конкретной работы.

Фаза оптимальной работоспособности (или фаза компенсации) характеризуется оптимальным, экономным режимом работы организма и хорошими, стабильными результатами работы, максимальной производительностью. Во время этой фазы несчастные случаи крайне редки. Затем, во время фазы неустойчивости компенсации (или субкомпенсации), происходит своеобразная перестройка организма: необходимый уровень работы поддерживается за счет ослабления менее важных функций. Эффективность труда поддерживается уже за счет дополнительных физиологических процессов, менее выгодных энергетически и функционально. Перед окончанием работы, при наличии достаточно сильного мотива к деятельности, может наблюдаться также фаза «конечного порыва» .

При выходе за пределы фактической работоспособности, во время работы в сложных и экстремальных условиях, после фазы неустойчивой компенсации наступает фаза декомпенсации, сопровождаемая прогрессирующим снижением производительности труда, появлением ошибок, выраженными вегетативными нарушениями: учащением дыхания, пульса, нарушением точности координации движений, ощущением усталости, утомления. При продолжении работы фаза декомпенсации может довольно быстро перейти в фазу срыва (резкое падение производительности, резко выраженная неадекватность реакций организма, нарушение деятельности внутренних органов). Таким образом, начиная с фазы субкомпенсации возникает специфическое состояние утомления. Различают физиологическое и психическое утомление. Первое из них выражает прежде всего воздействие на нервную систему продуктов разложения, освобождающихся в результате двигательно-мускульной деятельности, а второе — состояние перегруженности самой центральной нервной системы. Обычно явления психического и физиологического утомления взаимно переплетаются, причем психическое утомление, т. е. ощущение усталости, как правило, предшествует утомлению физиологическому. Психическое утомление проявляется в следующих особенностях: в понижении восприимчивости человека, снижении способности концентрировать внимание, уменьшение способности к запоминанию, временное нарушение памяти, замедленное, некритичное мышление, возникновение безразличия, скуки, напряженности, потеря координированности движений. Как показывают исследования, явления утомления в утренней смене интенсивнее всего наблюдаются на четвертом — пятом часу работы, а в вечерней и ночной сменах уже в самом начале смены возникает подобный момент утомления, который в последующие часы уменьшается, в середине смены возникает вновь, а затем, после относительного уменьшения, вновь усиливается в последние часы работы. Утомление проявляется и в физиологических ощущениях: боли в мышцах, головные боли, ощущение шума или пульсации в висках, чувство нехватки воздуха, тяжесть, боль в сердце, слабость, обморочное состояние. После прекращения работы наступает фаза восстановления физиологических и психологических ресурсов организма, однако не всегда восстановительные процессы проходят нормально и быстро. В случае неполного восстановительного периода сохраняются остаточные явления утомления, которые могут накапливаться, приводить к хроническому переутомлению различной степени выраженности. В состоянии переутомления длительность фазы оптимальной работоспособности резко сокращается или может отсутствовать полностью, и вся работа проходит в фазе декомпенсации.

Психогигиенические мероприятия, направленные на снятие состояния переутомления, зависят от степени переутомления.

Для начинающегося переутомления (I степень) эти мероприятия включают упорядочение отдыха, сна, занятия физкультурой, культурные развлечения. В случае легкого переутомления (II степень) полезен очередной отпуск и отдых. При выраженном переутомлении (III степень) необходимо ускорение очередного отпуска и организованного отдыха. Для тяжелого переутомления (IV степень) требуется уже лечение.

Вероятность возникновения несчастного случая повышается также, когда человек находится в состоянии монотонии вследствие отсутствия значимых информационных сигналов (сенсорный голод) либо вследствие однообразного повторения похожих раздражителей. При этом возникает ощущение однообразности, скуки, оцепенелости, заторможенности, «засыпания с открытыми глазами». В результате человек не в состоянии своевременно заметить и адекватно отреагировать на внезапно возникший раздражитель, что приводит к ошибке в действиях, к несчастным случаям. Исследования показали, что к ситуациям монотонии более устойчивы люди со слабой нервной системой, они более долго сохраняют бдительность по сравнению с лицами, обладающими сильной нервной системой.

скелетная мышечная работоспособность гиподинамия

Библиографический список

1. Васильев А. Н. Мышечная система человека. — М., 1998.

2. Шувалова Н. В. Строение человека. — М.: Олма-пресс, 2000.

3. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта

4. http://www.zdorove.ru