Строение и функции костной системы. Роль позвоночника во взаимодействии функциональных систем организма

 

Курсовая  работа

 

 

 

По предмету  Физическая культура 

На  тему Строение и функции костной системы. Роль позвоночника во взаимодействии функциональных систем организма. Важность физических упражнений для сохранения естественной формы позвоночника 

 

 

 

Выполнила:

студентка

Иванова Мария Ивановна

Проверила:

Петрова Ирина Петровна

 

 

 

 

 

 

Москва 2012 г.

Оглавление

Введение 3

Строение и функции костной системы. 4

Роль позвоночника во взаимодействии функциональных систем организма. 7

Важность физических упражнений для сохранения естественной формы позвоночника 9

Комплекс упражнений 15

Литература 17

Введение

Костная система является физической основой человеческого  тела. Она задает и сохраняет его  форму, отвечает за механическую жесткость тела, его способность сопротивляться внешним нагрузкам, оберегает внутренние органы от физических повреждений. Костная система имеет и ряд других функций, но именно механическая является основной и эволюционно обусловленной: возникновение хрящевого, а затем и костистого скелета позволило рыбам завоевать пространство Мирового океана, а потом и штурмовать сушу, дав начало сухопутным животным, а в итоге и человеку разумному.

Среди всех функциональных узлов  костной системы наиболее важны  череп, защищающий головной мозг; позвоночник, который защищает спинной мозг и  служит механическим центром скелета, и таз, служащий фундаментом туловища и защитой ряда жизненно важных органов. Пожалуй, не будет преувеличением сказать, что из этих трех узлов позвоночник имеет особое значение, недаром именно он породил название зоологического подтипа «позвоночные», к которым принадлежит и человек.

К тому же с точки зрения физической культуры из всех частей скелета именно позвоночник представляет наибольший интерес. Череп и таз являются жесткими образованиями, и поэтому слабо поддаются изменению их качеств методами физической культуры. В то же время позвоночник, являющийся гибким и эластичным образованием, хорошо откликается на физические упражнения и служит одним из важнейших объектов оздоровительной тренировочной работы.

Строение и функции костной системы.

Костная система (скелет) является пассивной частью опорно-двигательного аппарата человека и представляет собой комплекс костей и их соединений (рис. 1). Скелет состоит из костей черепа, позвоночника и грудной клетки (так называемый осевой скелет), а также костей верхних конечностей и костей нижних конечностей (добавочный скелет).

Скелет характеризуется  высокой прочностью и гибкостью, которая обеспечивается способом соединения костей друг с другом.

Подвижное соединение большинства  костей придает скелету необходимую  гибкость и обеспечивает свободу  движений. Помимо фиброзных и хрящевых непрерывных соединений (ими в  основном соединяются между собой  кости черепа), в скелете существует несколько видов менее жестких  соединений костей. Каждый из типов  соединения зависит от требуемой  степени подвижности и вида нагрузок на данный участок скелета. Соединения с ограниченной подвижностью называются полусуставами или симфизами, а  прерывные (синовиальные) соединения —  суставами. Сложная геометрия суставных  поверхностей в точности отвечает степени  свободы данного соединения.

Кости скелета участвуют  в процессах кроветворения и  в минеральном обмене, а костный  мозг является важной составной частью иммунной системы организма. Кроме  того, составляющие скелет кости служат опорой для органов и мягких тканей тела, обеспечивают защиту жизненно важных внутренних органов.

Скелет человека продолжает свое формирование в течение всей жизни: кости постоянно обновляются и растут, отвечая росту всего организма; отдельные кости (например, копчиковые или крестцовые), которые у детей существуют раздельно, по мере взросления срастаются в единую кость. К моменту рождения кости скелета окончательно еще не сформированы и многие из них состоят из хрящевой ткани.

А — вид впереди;  Б — вид сзади:  1 — череп;  2 — грудная клетка;  3 — кости верхней конечности;  4 — позвоночный столб;  5 — тазовая кость;  6 — кости нижних конечностей.

Скелет взрослого человека состоит более чем из 200 костей; его масса (в среднем) составляет у мужчин примерно 10 кг, у женщин около 7 кг. Внутреннее строение каждой из костей скелета оптимально приспособлено  для того, чтобы кость могла  успешно выполнять все те многочисленные функции, которые возложены на нее  природой. Участие костей, составляющих скелет, в обмене веществ обеспечивается кровеносными сосудами, пронизывающими каждую кость. Нервные окончания, проникающие  в кость, позволяют ей, а также  всему скелету в целом расти  и видоизменяться, адекватно реагируя на изменение жизненной среды  и внешних условий существования  организма.

Структурной единицей опорного аппарата, образующей кости скелета, а также хрящи, связки, фасции и  сухожилия, является соединительная ткань. Общей характеристикой различных  по строению соединительных тканей является то, что все они состоят из клеток и межклеточного вещества, в состав которого входят волокнистые структуры  и аморфное вещество. Соединительная ткань выполняет различные функции: в составе органов трофическую  — формирование стромы органов, питание  клеток и тканей, транспорт кислорода, углекислого газа, а также механическую, защитную, то есть объединяет различные  виды тканей и предохраняет органы от повреждений, вирусов и микроорганизмов.

Соединительная ткань  подразделяется на собственно соединительную ткань и специально соединительную ткань с опорными (костная и  хрящевая ткани) и гемопоэтическими (лимфатическая и миелоидная ткани) свойствами.

Собственно соединительная ткань подразделяется на волокнистую  и соединительную ткань с особыми  свойствами, к которой относятся  ретикулярная, пигментная, жировая  и слизистая ткани. Волокнистая  ткань представлена рыхлой неоформленной  соединительной тканью, сопровождающей кровеносные сосуды, протоки, нервы, отделяющей органы друг от друга и  от полостей тела, образующей при этом строму органов, а также плотной  оформленной и неоформленной  соединительной тканью, образующей связки, сухожилия, апоневрозы, фасции, периневрии, фиброзные перепонки и эластическую ткань.

Костная ткань формирует костный скелет головы и конечностей, осевой скелет туловища, защищает органы, располагающиеся в черепе, грудной и тазовых полостях, участвует в минеральном обмене. Кроме того, костная ткань определяет форму тела. Она состоит из клеток, которыми являются остеоциты, остеобласты и остеокласты, и из межклеточного вещества, содержащего коллагеновые волокна кости и костное основное вещество, где откладываются минеральные соли, составляющие до 70% от общей массы кости. Благодаря такому количеству солей костное основное вещество характеризуется повышенной прочностью.

Костная ткань подразделяется на грубоволокнистую, или ретикулофиброзную, характерную для зародышей и  молодых организмов, и пластинчатую ткань, составляющую кости скелета, которая, в свою очередь, делится  на губчатую, содержащуюся в эпифизах костей, и компактную, находящуюся  в диафизах трубчатых костей.

Хрящевая ткань образована клетками хондроцитами и межклеточным веществом повышенной плотности. Хрящи  выполняют опорную функцию и  входят в состав различных частей скелета. Различают волокнистую  хрящевую ткань, входящую в состав межпозвоночных дисков и соединений лонных костей, гиалиновую, образующую хрящи суставных  поверхностей костей, концов ребер, трахеи, бронхов, и эластическую, формирующую  надгортанник и ушные раковины.

Роль  позвоночника во взаимодействии функциональных систем организма.

Позвоночник — это вертикальный изогнутый столб, который состоит из 33 позвонков (рис. 2). 24 позвонка соединены между собой межпозвоночными дисками и обладают подвижностью. Весь позвоночный столб разделен на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы. Шейный отдел состоит из семи позвонков, грудной - из двенадцати, поясничный - из пяти, крестцовый аналогично имеет пять позвонков, и копчик насчитывает четыре или пять позвонков. Для обеспечения амортизационной функции позвоночный столб имеет физиологические изгибы и достаточную возможность подвижности. Позвонки находятся не прямо один над другим, а образуют ряд характерных изгибов. В шейном отделе позвоночник, как правило, выгибается вперед (шейный лордоз); в грудном, напротив, - изгибается назад (грудной кифоз); поясничный отдел тоже имеет изгиб вперед (поясничный лордоз). Эти изгибы составляют для позвоночника пружинящий амортизирующий аппарат, смягчающий толчки и таким образом предохраняющий головной мозг от повреждений при ходьбе, беге и прыжках.

 

Шейный отдел позвоночника является самым верхним отделом позвоночного столба. Он состоит из 7 позвонков. Шейный отдел имеет физиологический изгиб (физиологический лордоз) в виде буквы "С", обращенной выпуклой стороной вперед. Шейный отдел является наиболее мобильным отделом позвоночника. Такая подвижность дает нам возможность выполнять разнообразные движения шеей, а также повороты и наклоны головы. Шейный отдел - это наиболее уязвимая часть позвоночника в отношении травматических повреждений. Данный риск обусловлен слабым мышечным корсетом в области шеи, а также небольшими размерами и низкой механической прочностью позвонков шейного отдела.

Грудной отдел позвоночника состоит из 12 позвонков. В норме он выглядит в виде буквы "С", обращенной выпуклостью назад (физиологический кифоз). Грудной отдел позвоночника участвует в формировании задней стенки грудной клетки. К телам и поперечным отросткам грудных позвонков при помощи суставов прикрепляются ребра. В передних отделах ребра соединяются в единый жесткий каркас при помощи грудины, формируя грудную клетку. Межпозвонковые диски в грудном отделе имеют очень небольшую высоту, что значительно уменьшает подвижность этого отдела позвоночника. Кроме того, подвижность грудного отдела ограничивают длинные остистые отростки позвонков, расположенные в виде черепицы, а также грудная клетка. Позвоночный канал в грудном отделе очень узкий, поэтому даже небольшие объёмные образования (грыжи, опухоли, остеофиты) приводят к развитию компрессии нервных корешков и спинного мозга.

Поясничный отдел позвоночника состоит из 5 самых крупных позвонков. У некоторых людей в поясничном отделе насчитывается 6 позвонков (люмбализация), однако в большинстве случаев такая аномалия развития не имеет клинического значения. В норме поясничный отдел имеет легкий плавный изгиб вперед (физиологический лордоз), так же как и шейный отдел позвоночника. Поясничный отдел позвоночника соединяет малоподвижный грудной отдел и неподвижный крестец. Структуры поясничного отдела испытывают значительное давление со стороны верхней половины тела. Кроме того, при подъеме и переносе тяжестей давление, воздействующее на структуры поясничного отдела позвоночника, может возрастать во много раз. Все это является причиной наиболее частого изнашивания межпозвонковых дисков в поясничном отделе.

Позвоночник в целом является гибким стержнем и опорой для головы, плечевого пояса и рук, органов грудной и брюшной полости. Он соединяет верхнюю часть скелета с нижней. Опорная функция позвоночника обусловлена постепенным увеличением размеров позвонков сверху вниз от шейного к крестцовому отделу. Наибольший размер у поясничных позвонков. Лежащие ниже крестцовые позвонки срастаются в единую массивную кость (крестец). Копчик представляет собой остаток исчезнувшего у человека хвоста.

Также различают двигательную и опорную функции позвоночника человека. Все это накладывает свой отпечаток на строение этой части тела. Качественному выполнению всех возложенных на него функций способствует анатомия позвоночника.

Защитная функция позвоночника заключается в предохранении спинного мозга от повреждений. В связи с окончанием спинного мозга на уровне второго поясничного позвонка позвоночное отверстие в нижерасположенных позвонках постепенно сужается и у копчика совсем исчезает.

Проприорецепторы мышц, связок, суставных сумок позвоночника воспринимают информацию при их растяжении или сокращении, непрерывно сообщая ЦНС об изменении положения тела в пространстве.

Амортизационная или рессорная (обеспечивается за счет наличия изгибов  и межпозвонковых дисков). Позвоночный  столб в норме у взрослого  человека в сагиттальной плоскости (переднезаднем направлении) образует искривления, обращенные: в шейном отделе вперед физиологический шейный лордоз, в грудном назад грудной кифоз, в поясничном вперед поясничный лордоз, что превращает позвоночник в  эластичную пружину, хорошо приспособленную  к вертикальной статике человека. Выраженность физиологических изгибов  позвоночника зависит от состояния  костной системы, мышц и связок, окружающих позвоночник, плечевой и тазовый  пояса, и может изменяться даже в  течение дня.

Позвоночный столб является частью осевого скелета и представляет важнейшую опорную конструкцию тела, он поддерживает голову, и к нему прикрепляются конечности. От позвоночного столба зависят движения туловища. Позвоночный столб выполняет также защитную функцию по отношению к спинному мозгу, который располагается в позвоночном канале. Указанные функции обеспечиваются сегментарным строением позвоночного столба, в котором чередуются жесткие и подвижно-эластические элементы.

Важность  физических упражнений для сохранения естественной формы позвоночника

Активное использование  разнообразных упражнений и плавания способствует восстановлению функций  позвоночника, лечит и предупреждает  остеохондроз.

Движение — непременное  условие существования живого организма  и поддержания его биологических  связей с внешней средой. Основа оздоровительной гимнастики — дозированная физическая нагрузка или мышечная работа. Выполнение физических упражнений вызывает ответные реакции всего организма, оказывает общеукрепляющее действие. Вместе с тем занятия физкультурой служат и физическому воспитанию, развивают у занимающихся активность, настойчивость, координацию, выносливость и другие физические качества и двигательные навыки, способствуют соблюдению гигиенических  правил.