Мышечная система. Основные группы мышц человека. Статическая и динамическая работа мышц. Роль мышечных движений в развитии организма. Понятие об осанке. Профилактика нарушений осанки - Анатомия, физиология и патология – ответы на вопросы

Мышечная система представляет собой совокупность способных к сокращению мышечных волокон, объединённых в пучки, которые формируют особые органы - мышцы или же самостоятельно входят в состав внутренних органов.
У человека выделяют три типа мышц: 
1. Скелетные мышцы (они же поперечнополосатые, или произвольные). Прикрепляются к костям. Состоят из очень длинных волокн, длина от 1 до 10 см, форма - цилиндрическая. Их поперечная исчерченность обусловлена наличием чередующихся двоякопреломляющих проходящий свет дисков - анизотропных, более темных, и однопреломляющих свет - изотропных, более светлых. Каждое мышечное волокно состоит из недифференцированной цитоплазмы, или саркоплазмы, с многочисленными ядрами расположенными по периферии, которая содержит большое число дифференцированных поперечнополосатых миофибрилл. Периферия мышечного волокна окружена прозрачной оболочкой, или сарколеммой, содержащей фибриллы коллагеновой природы. Небольшие группы мышечных волокон окружены соединительнотканной оболочкой - эндомизием, endomysium; более крупные комплексы представлены пучками мышечных волокон, которые заключены в рыхлую соединительную ткань - внутренний перемизий, perimysium internum; вся мышца в целом окружена наружным перимизием, perimysium externum. Все соединительнотканные структуры мышцы, от сарколеммы до наружного перимизия, являются продолжением друг друга и непрерывно связаны между собой. Всю мышцу одевает соединительнотканный футляр - фасция, fascia. К каждой мышце подходит один или несколько нервов и кровоснабжающие её сосуды. И те и другие проникают в толщу мышцы в области так называемого нервнососудистого поля, area nervovasculosa. С помощью мышц сохраняется равновесие тела, производится перемещение в пространстве, осуществляются дыхательные и глотательные движения. Эти мышцы сокращаются усилием воли под действием импульсов, поступающих к ним по нервам из центральной нервной системы. Характерны мощные и быстрые сокращения и быстрое развитие утомления.
2. Гладкие мышцы (непроизвольные). Они находятся в стенках внутренних органов и сосудов. Для них характерны длина: 0,02 -0,2 мм, форма: веретеновидная, одно ядро овальное в центре, нет исчерчености. Эти мышцы участвуют в транспортировке содержимого полых органов, например, пищи по кишечнику, в регуляции кровяного давления, сужении и расширении зрачка и других непроизвольных движений внутри организма. Гладкие мышцы сокращаются под действием вегетативной нервной системы. Характерны медленные ритмические сокращения, не вызывающие утомления.
3. Сердечная мышца. Она имеется только в сердце. Эта мышца неутомимо сокращается в течение всей жизни, обеспечивая движение крови по сосудам и доставку жизненно важных веществ к тканям. Сердечная мышца сокращается самопроизвольно, а вегетативная нервная система только регулирует её работу.

В теле человека около 400 поперечнополосатых мышц, сокращение которых управляется центральной нервной системой.

Функции мышечной системы
• двигательная;
• защитная (например, защита брюшной полости брюшным прессом);
• формировочная (развитие мышц в некоторой степени определяет форму тела);
• энергетическая (превращение химической энергии в механическую и тепловую)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.

Мышцы верхней конечности подразделяют на мышцы плечевого пояса и свободной верхней конечности. Мышцы нижней конечности подразделяют на мышцы таза и мышцы свободной нижней конечности.

Мышцы головы составляют три группы мышц: жевательные, мимические и произвольные.

Роль мышечных движений в развитии организма

Исследования показали, что уже с первых лет жизни движения ребенка играют значительную роль в функционировании речи. Доказано, что формирование речи во взаимодействии с двигательным анализатором идет особенно успешно.

Физическое воспитание, состоящее в укреплении здоровья и физическом совершенствовании детей, существенно отражается и на развитии мышления, внимания и памяти. В этом заключается не просто биологический смысл: происходит расширение возможностей человека в восприятии, переработке и использовании информации, усвоении знаний, разностороннем изучении окружающей природы и самого себя.

Физические упражнения совершенствуют мышечную систему и вегетативные функции (дыхание, кровообращение и др.), без которых невозможно выполнение мышечной работы. Кроме того, упражнения стимулируют функции центральной нервной системы.

Однако физические упражнения являются ведущим, но не единственным фактором, влияющим на организм в ходе физического воспитания. Очень важно помнить об общем рациональном режиме, правильной организации питания и сна. Большое значение имеет закаливание и т. д.

Возрастные закономерности развития моторики. Возрастной физиологией собран огромный фактический материал о возрастных закономерностях развития моторики детей и подростков.

Самые значительные изменения двигательной функции наблюдаются в младшем школьном возрасте. В соответствии с морфологическими данными нервные структуры двигательного аппарата ребенка (спинной мозг, проводящие пути) созревают на самых ранних этапах онтогенеза. В отношении центральных структур двигательного анализатора установлено, что их морфологическое дозревание происходит в возрасте от 7 до 12 лет. Кроме того, к этому времени достигают полного развития чувствительные и двигательные окончания мышечного аппарата. Развитие же самих мышц и их рост продолжаются до 25–30 лет, чем и объясняется постепенное повышение абсолютной силы мышц.

Таким образом, можно сказать, что основные задачи школьного физического воспитания нужно успеть максимально полно решить за первые восемь лет обучения детей в школе, иначе будут упущены самые продуктивные возрастные периоды для развития двигательных возможностей детей.

Период 7-11 лет. Исследования показывают, что школьники в этот период обладают относительно низкими показателями мышечной силы. Силовые и особенно статические упражнения вызывают у них быстрое утомление. Дети младшего школьного возраста более приспособлены к кратковременным скоростно-силовым упражнениям, однако их следует постепенно приучать к сохранению статических поз, что положительно влияет на осанку.

Период 14–17 лет. Этот период характеризуется наиболее интенсивным ростом мышечной силы у мальчиков. У девочек рост мышечной силы начинается несколько раньше. Наиболее ярко эта разница в динамике развития мышечной силы проявляется в 11–12 лет. Максимальный прирост относительной силы, т. е. силы на килограмм массы, наблюдается до 13–14 лет. Причем к этому возрасту показатели относительной силы мышц мальчиков значительно превосходят соответствующие показатели у девочек. Выносливость. Наблюдения показывают, что дети 7-11 лет имеют невысокий показатель выносливости к динамической работе, однако с 11–12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. К 14 годам мышечная выносливость составляет 50–70 %, а к 16 годам – около 80 % выносливости взрослого человека.

Довольно интересно, что между выносливостью к статическим нагрузкам и мышечной силой взаимосвязи нет. Вместе с тем уровень выносливости зависит, например, от степени полового созревания. Опыт показывает, что хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах.

Временем, когда с помощью средств физического воспитания можно поднять уровень двигательных качеств, является подростковый период. Однако следует помнить, что этот период совпадает с биологическими перестройками организма, связанными с половым созреванием. Поэтому от педагога требуется исключительное внимание к правильному планированию физических нагрузок.

Планирование физической нагрузки. В 7-11 лет происходит интенсивное развитие быстроты движений (частоты, скорости движений, времени реакции и т. д.), поэтому в подростковом возрасте школьники очень хорошо приспосабливаются к скоростным нагрузкам, что выражается в высоких показателях в беге, плавании, т. е. там, где скорость и реакция движений имеют первостепенное значение. Также в этот период наблюдается большая подвижность позвоночного столба, высокая эластичность связочного аппарата. Все эти морфофункциональные предпосылки имеют значение для развития такого качества, как гибкость (отметим, что к 13–15 годам этот показатель достигает максимума).

В 7-10 лет ускоренными темпами развивается ловкость движений. В этом возрасте у детей еще недостаточно совершенен механизм регуляции движений, тем не менее они успешно овладевают основными элементами таких сложных действий, как плавание, катание на коньках, езда на велосипеде и др. При этом дети-дошкольники и младшие школьники труднее приобретают навыки, связанные с точностью движений рук, воспроизведением заданных усилий. Эти параметры достигают сравнительно высокого уровня развития к подростковому возрасту.

К 12–14 годам повышается меткость бросков, метания в цель, точности прыжков. В то же время, по некоторым данным, наблюдается ухудшение координации движений у подростков, связанное с морфофункциональными изменениями в период полового созревания.

Можно сказать, что подростковый возраст имеет большой потенциал для совершенствования двигательного аппарата. Подтверждением тому являются достижения подростков в художественной и спортивной гимнастике, фигурном катании, других видах спорта. Однако при организации физического воспитания в старших классах нужно учитывать, что процесс формирования организма у 16-17-летних школьников еще не завершен, поэтому для тех, кто систематически не занимается спортом, нужно дозировать нагрузки, связанные с проявлением максимальной силы и выносливости. Данные факты, свидетельствующие о гетерохронном развитии двигательных качеств, следует учитывать и стремиться к гармоническому развитию разных сторон моторики детей, подростков и молодежи.

Кроме того, развитие моторики варьируется в достаточно широких пределах у детей одного возраста. Поэтому физическое воспитание должно учитывать функциональные возможности каждого ребенка, не забывая при этом о возрастных особенностях. Ребенка нужно учить умениям и навыкам, для достижения которых у него уже имеются морфофункциональные предпосылки.

Нормирование двигательной активности. Нормирование объема двигательной активности на разных этапах онтогенеза – еще одна важная проблема физического воспитания в школе. Разумеется, чем больше ребенок ежедневно двигается, тем лучше для развития его двигательных функций. Дошкольник находится в движении почти непрерывно, кроме периодов, отводимых на сон и еду. После поступления в школу двигательная активность детей сокращается вдвое. За счет самостоятельной двигательной активности учащихся I–III классов реализуется уже только 50 % оптимального числа движений. Поэтому в этом возрасте так важны организованные формы занятий физическими упражнениями.

В то же время даже у здоровых, правильно развивающихся школьников только спонтанная двигательная активность и уроки физкультуры не могут обеспечить нужного суточного объема движений. Урок физкультуры компенсирует в среднем 11 % необходимого суточного числа движений. Суммарно утренняя гимнастика, гимнастика перед началом уроков в школе, физкультурные паузы на уроках, подвижные игры на переменах, прогулки с играми после уроков составляют до 60 % необходимого суточного объема движений для детей 7-11 лет.

Исследованиями НИИ физиологии детей и подростков АПН (ныне – Институт возрастной физиологии РАО) доказано, что 5–6 ч занятий физическими упражнениями в неделю (два урока физкультуры, ежедневные физкультурно-оздоровительные формы работы, занятия в спортивной секции) способствуют благоприятному физическому развитию, улучшению общей физиологической и иммунной реактивности организма и являются средней оптимальной и необходимой нормой. Установлено, что ежедневные 15-20-минутные подвижные игры для детей I–II классов после третьего урока в 3–4 раза повышают умственную работоспособность.

Для подростков необходим активный отдых после третьего или четвертого урока, а также перед приготовлением домашних заданий, в то время как занятия физкультурой или подвижный отдых после пятого или шестого урока приводят к ухудшению показателей работоспособности и угнетению фагоцитарной активности лейкоцитов крови.

Значение физической культуры для развития двигательного аппарата. Скелетные мышцы влияют на течение обменных процессов и функционирование внутренних органов: дыхательные движения осуществляются мышцами груди и диафрагмой, а мышцы брюшного пресса нормализуют деятельность органов брюшной полости, кровообращения и дыхания. Мощность и величина мышц непосредственно зависят от упражнений и тренировки. Это связано с тем, что в процессе работы усиливается кровоснабжение мышц, улучшается регуляция их деятельности нервной системой, что ведет к росту мышечных волокон, т. е. увеличению массы мускулатуры. Результат тренировки мышечной системы – способность к физической работе, выносливость.

Увеличение двигательной активности детей и подростков ведет к изменениям в костной системе и более интенсивному росту их тела. Тренировка укрепляет кости и делает их более устойчивыми к нагрузкам и травмам. Не менее важно и то, что спорт, физические упражнения, учитывающие возрастные особенности детей и подростков, устраняют нарушения осанки.

Разносторонняя мышечная деятельность способствует повышению работоспособности организма, при этом уменьшаются энергетические затраты организма на выполнение работы. Систематические физические нагрузки формируют более совершенный механизм дыхательных движений. Это выражается в увеличении глубины дыхания, жизненной емкости легких. При мышечной работе легочная вентиляция может доходить до 120 л/мин. Углубленное дыхание тренированных людей лучше насыщает кровь кислородом. Более эластичными становятся кровеносные сосуды в процессе тренировки, что улучшает условия передвижения крови.

Если человек недостаточно двигается по роду своей работы, не занимается спортом, то в среднем и пожилом возрасте эластичность и сократительная способность его мышц снижаются. Это ведет к ряду неприятных последствий: его мышцы становятся дряблыми; в результате слабости мышц брюшного пресса происходит опущение внутренних органов и нарушается функция желудочно-кишечного тракта; слабость мышц спины вызывает изменение осанки, постепенно развивается сутулость, нарушается координация движений.

Таким образом, благоприятный эффект, оказываемый физическими упражнениями на формирование здорового, сильного, выносливого человека с правильным телосложением и гармонично развитой муску Выносливость. Наблюдения показывают, что дети 7-11 лет имеют невысокий показатель выносливости к динамической работе, однако с 11–12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. К 14 годам мышечная выносливость составляет 50–70 %, а к 16 годам – около 80 % выносливости взрослого человека.

Довольно интересно, что между выносливостью к статическим нагрузкам и мышечной силой взаимосвязи нет. Вместе с тем уровень выносливости зависит, например, от степени полового созревания. Опыт показывает, что хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах.

Временем, когда с помощью средств физического воспитания можно поднять уровень двигательных качеств, является подростковый период. Однако следует помнить, что этот период совпадает с биологическими перестройками организма, связанными с половым созреванием. Поэтому от педагога требуется исключительное внимание к правильному планированию физических нагрузок.

Планирование физической нагрузки. В 7-11 лет происходит интенсивное развитие быстроты движений (частоты, скорости движений, времени реакции и т. д.), поэтому в подростковом возрасте школьники очень хорошо приспосабливаются к скоростным нагрузкам, что выражается в высоких показателях в беге, плавании, т. е. там, где скорость и реакция движений имеют первостепенное значение. Также в этот период наблюдается большая подвижность позвоночного столба, высокая эластичность связочного аппарата. Все эти морфофункциональные предпосылки имеют значение для развития такого качества, как гибкость (отметим, что к 13–15 годам этот показатель достигает максимума).

В 7-10 лет ускоренными темпами развивается ловкость движений. В этом возрасте у детей еще недостаточно совершенен механизм регуляции движений, тем не менее они успешно овладевают основными элементами таких сложных действий, как плавание, катание на коньках, езда на велосипеде и др. При этом дети-дошкольники и младшие школьники труднее приобретают навыки, связанные с точностью движений рук, воспроизведением заданных усилий. Эти параметры достигают сравнительно высокого уровня развития к подростковому возрасту.

К 12–14 годам повышается меткость бросков, метания в цель, точности прыжков. В то же время, по некоторым данным, наблюдается ухудшение координации движений у подростков, связанное с морфофункциональными изменениями в период полового созревания.

Можно сказать, что подростковый возраст имеет большой потенциал для совершенствования двигательного аппарата. Подтверждением тому являются достижения подростков в художественной и спортивной гимнастике, фигурном катании, других видах спорта. Однако при организации физического воспитания в старших классах нужно учитывать, что процесс формирования организма у 16-17-летних школьников еще не завершен, поэтому для тех, кто систематически не занимается спортом, нужно дозировать нагрузки, связанные с проявлением максимальной силы и выносливости. Данные факты, свидетельствующие о гетерохронном развитии двигательных качеств, следует учитывать и стремиться к гармоническому развитию разных сторон моторики детей, подростков и молодежи.

Кроме того, развитие моторики варьируется в достаточно широких пределах у детей одного возраста. Поэтому физическое воспитание должно учитывать функциональные возможности каждого ребенка, не забывая при этом о возрастных особенностях. Ребенка нужно учить умениям и навыкам, для достижения которых у него уже имеются морфофункциональные предпосылки.

Нормирование двигательной активности. Нормирование объема двигательной активности на разных этапах онтогенеза – еще одна важная проблема физического воспитания в школе. Разумеется, чем больше ребенок ежедневно двигается, тем лучше для развития его двигательных функций. Дошкольник находится в движении почти непрерывно, кроме периодов, отводимых на сон и еду. После поступления в школу двигательная активность детей сокращается вдвое. За счет самостоятельной двигательной активности учащихся I–III классов реализуется уже только 50 % оптимального числа движений. Поэтому в этом возрасте так важны организованные формы занятий физическими упражнениями.

В то же время даже у здоровых, правильно развивающихся школьников только спонтанная двигательная активность и уроки физкультуры не могут обеспечить нужного суточного объема движений. Урок физкультуры компенсирует в среднем 11 % необходимого суточного числа движений. Суммарно утренняя гимнастика, гимнастика перед началом уроков в школе, физкультурные паузы на уроках, подвижные игры на переменах, прогулки с играми после уроков составляют до 60 % необходимого суточного объема движений для детей 7-11 лет.

Исследованиями НИИ физиологии детей и подростков АПН (ныне – Институт возрастной физиологии РАО) доказано, что 5–6 ч занятий физическими упражнениями в неделю (два урока физкультуры, ежедневные физкультурно-оздоровительные формы работы, занятия в спортивной секции) способствуют благоприятному физическому развитию, улучшению общей физиологической и иммунной реактивности организма и являются средней оптимальной и необходимой нормой. Установлено, что ежедневные 15-20-минутные подвижные игры для детей I–II классов после третьего урока в 3–4 раза повышают умственную работоспособность.

Для подростков необходим активный отдых после третьего или четвертого урока, а также перед приготовлением домашних заданий, в то время как занятия физкультурой или подвижный отдых после пятого или шестого урока приводят к ухудшению показателей работоспособности и угнетению фагоцитарной активности лейкоцитов крови.

Значение физической культуры для развития двигательного аппарата. Скелетные мышцы влияют на течение обменных процессов и функционирование внутренних органов: дыхательные движения осуществляются мышцами груди и диафрагмой, а мышцы брюшного пресса нормализуют деятельность органов брюшной полости, кровообращения и дыхания. Мощность и величина мышц непосредственно зависят от упражнений и тренировки. Это связано с тем, что в процессе работы усиливается кровоснабжение мышц, улучшается регуляция их деятельности нервной системой, что ведет к росту мышечных волокон, т. е. увеличению массы мускулатуры. Результат тренировки мышечной системы – способность к физической работе, выносливость.

Увеличение двигательной активности детей и подростков ведет к изменениям в костной системе и более интенсивному росту их тела. Тренировка укрепляет кости и делает их более устойчивыми к нагрузкам и травмам. Не менее важно и то, что спорт, физические упражнения, учитывающие возрастные особенности детей и подростков, устраняют нарушения осанки.

Разносторонняя мышечная деятельность способствует повышению работоспособности организма, при этом уменьшаются энергетические затраты организма на выполнение работы. Систематические физические нагрузки формируют более совершенный механизм дыхательных движений. Это выражается в увеличении глубины дыхания, жизненной емкости легких. При мышечной работе легочная вентиляция может доходить до 120 л/мин. Углубленное дыхание тренированных людей лучше насыщает кровь кислородом. Более эластичными становятся кровеносные сосуды в процессе тренировки, что улучшает условия передвижения крови.

Если человек недостаточно двигается по роду своей работы, не занимается спортом, то в среднем и пожилом возрасте эластичность и сократительная способность его мышц снижаются. Это ведет к ряду неприятных последствий: его мышцы становятся дряблыми; в результате слабости мышц брюшного пресса происходит опущение внутренних органов и нарушается функция желудочно-кишечного тракта; слабость мышц спины вызывает изменение осанки, постепенно развивается сутулость, нарушается координация движений.

Осанка — это привычное положение тела, которое человек принимает стоя или сидя. Формируется осанка с самого раннего детства, в процессе воспитания и развития ребенка. При правильной осанке левая и правая стороны человеческого тела симметричны, физиологические прогибы позвоночника соответствуют норме и выражены умеренно, лопатки расположены симметрично, а плечи находятся на одном уровне. Любые нарушения осанки обычно вызывают изменения всего скелета, расстройство двигательного аппарата, головные боли, снижение аппетита, расстройство работы дыхательной, нервной и сердечно-сосудистых систем. Самыми распространенными видами неправильной осанки являются сутулость, вялая осанка и искривления позвоночника. Сутулость, Вялая осанка, Искривления позвоночника бывают трех видов: лордоз (искривление позвоночника выпуклостью кпереди), кифоз (искривление позвоночника назад), сколиоз (боковое искривление). Для предупреждения неправильной осанки следуетпроводить профилактику плоскостопия, т. к. уплощение стопы нарушает опорную функцию ног, что сопровождается изменениями костного скелета тела ребенка. Режим ребенка должен рационально сочетать подвижные и малоподвижные игры. Большое внимание следует уделять укреплению опорно-двигательного аппарата ребенка. В возрасте 1,5-2 месяцев рекомендуется начинать массаж. Упражнения со сгибанием и разгибанием конечностей надо начинать в возрасте 3-4 месяцев, когда физиологическое положение мышц-сгибателей и мышц-разгибателей рук становится одинаковым.