Основы динамической анатомии и биомеханики

Вид материала

Курс лекций

Содержание Работа мышц туловища. Преодолевающая работа Удерживающая работа Скелет человека, как система рычагов. Удержание тела в равновесии при выпрямленном его положении Скручивание позвоночного столба осуществляют 5. Мышцы, принимающие участие в дыхательных движениях. Производящие вдох мышцы Производящие выдох мышцы Мышцы, производящие движения верхней конечности. Движение плечевого пояса вниз Вращение лопатки Круговые движения Сгибание плечевой кости Пронация плеча 3. Мышцы, производящие движения в локтевом, лучезапястном суставах и суставах кисти. Сгибание предплечья Супинация предплечья Сгибание осуществляют: д Разгибание кисти ... Полное содержание

Подобный материал:

• Тема лекции, 147.95kb.
• Методические рекомендации к практическим занятиям по патологической анатомии для студентов, 899.84kb.
• Методические рекомендации к практическим занятиям по патологической анатомии для студентов, 475.09kb.
• Лекция №1, 1780.7kb.
• Возрастная направленность программы учащиеся 8 9 классов, имеющие подготовку в области, 101.17kb.
• Примерная программа дисциплины «Анатомия, физиология и основы балетной медицины», 363.29kb.
• Методические рекомендации к практическим занятиям по патологической анатомии для студентов, 275.09kb.
• Календарно-тематический план лекций по анатомии человека (2-часовых) Iсеместр, 29.85kb.
• «Основы анатомии и физиологии человека», 46.05kb.
• Перечень экзаменационных вопросов по предмету: «оперативная хирургия и топографическая, 273.34kb.

Автор: Кучерявый Всеволод Владимирович.


ОСНОВЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ АНАТОМИИ И БИОМЕХАНИКИ.

(курс лекций для техникума физической культуры).


Основные разделы курса.

1. Работа мышц.
   
2. Положения тела.
   
3. Движения тела.
   
4. Пропорции тела.
   

Раздел 1. Работа мышц.


Основные темы раздела.

1. Работа мышц туловища.
   
2. Мышцы, производящие движения верхней конечности.
   
3. Мышцы, производящие движения нижней конечности.
   

1. РАБОТА МЫШЦ ТУЛОВИЩА.
   

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

1. Типы работы мышц.
   
2. Скелет человека как система рычагов.
   
3. Механизм движений туловища и головы. Движения позвоночного столба и головы.
   
4. Мышцы, удерживающие позвоночный столб и производящие его движения.
   
5. Мышцы, принимающие участие в дыхательных движениях.
   

1. Типы работы мышц.
   

Работа, осуществляемая мышцами, происходит за счет основного свойства мышечной ткани – сократимости. Скелет человека, как и скелеты многих животных, можно представить как систему рычагов, соединенных суставами.

Мышцы, действующие на сустав в противоположном направлении, называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении, называются синергистами. Например, мышцы, действующие при сгибании кисти, являются синергистами при выполнении данного движения. По отношению к мышцам, производящим разгибание кисти данные мышцы являются антагонистами.

Работа, осуществляемая мышцами, может быть трех видов: преодолевающая, уступающая и удерживающая.

Преодолевающая работа выполняется в том случае, если сила сокращения мышцы изменяет положение части тела, конечности или её звена с грузом или без него, преодолевая сопротивление.

Уступающая работа – это работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести части тела или конечности и удерживаемого ею груза. При этом мышцы не укорачиваются, а удлиняются.

Преодолевающая и уступающая работа по типу являются динамической работой.

Удерживающая работа выполняется, если силой мышечных сокращений тело или груз удерживается в определенном положении без перемещения в пространстве. По типу эта работа является статической.

2. Скелет человека, как система рычагов.
   

Применительно к организму животного, кости которого рассматриваются как рычаги, выделяют рычаги двух родов:

• рычаг первого рода – рычаг равновесия,
  

• рычаги второго рода – рычаг силы и рычаг скорости.
  

В любом рычаге различают точку опоры А, точку приложения силы – Б и точку сопротивления – В.



1. Рычаг равновесия. Например, соединение позвоночника с черепом.

Схема № 1. Рычаг равновесия.



В Б

А

А – точка опоры – соединение черепа с позвоночным столбом,

Б – точка приложения силы – мышцы шеи и спины,

В – точка сопротивления – сила тяжести.

2. Рычаг силы. Наблюдается в том случае, когда плечо приложения мышечной силы длиннее плеча сопротивления (силы тяжести). Например, система голеностопного сустава.
   

Схема № 2. Рычаг силы.


Б




А В


А – головки костей плюсны.

Б – трехглавая мышца голени, пяточная кость,

В – голеностопный сустав.

3. Рычаг скорости. Плечо приложения мышечной силы короче, чем плечо сопротивления, где приложена противодействующая сила, сила тяжести. Точка приложения силы тяжести отстоит на значительном расстоянии от точки вращения. В описанном случае происходит выигрыш в скорости и размахе движения более длинного рычага (точка сопротивления) и выигрыш в силе, действующей в точке приложения этой силы.
   

Схема №3 Рычаг скорости.




В

Б


А


А – локтевой сустав,

Б – мышцы, участвующие в сгибании предплечья,

В – кисть с грузом.


3. Движения позвоночного столба и головы.


Все мышцы туловища и шеи можно подразделить на мышцы передней и задней поверхности тела. Из мышц передней поверхности выделяются мышцы грудного и брюшного отделов. Функция мышц туловища и шеи заключается в следующем:

1. удержание в вертикальном положении позвоночного столба и обеспечение возможности его активных движений;
   
2. регулирование внутрибрюшного давления и поддержание внутренних органов полостей туловища, брюшной и грудной;
   
3. участие в дыхательных движениях.
   

Позвоночный столб, а вместе с ним все туловище, шея и голова, могут производить следующие основные движения:

• разгибание и сгибание (общий размах 170 - 240˚);
  
• наклон в ту или иную сторону (вокруг сагиттальной оси около 55˚);
  
• скручивание туловища вокруг оси, проходящей в вертикальном направлении в правую и левую стороны (около 90˚);
  
• круговые движения верхнего и нижнего отдела туловища
  

(первое движение происходит при относительно неподвижном тазе, а второе – при закрепленном верхнем отделе туловища).

Движения позвоночного столба подобны изменениям положения и формы упругого стержня, вместе с тем все движения позвоночного столба контролируются и управляются его суставами, а в грудном отделе значительно ограничиваются ребрами.

Наиболее подвижным является шейный, нижнегрудной и верхнепоясничный отделы позвоночника.

Движения головы могут быть классифицированы следующим образом:

• сгибание и разгибание, определяемое скользящей подвижностью шейного отдела позвоночного столба;
  
• вращение вокруг вертикальной оси, в котором принимают участие лишь атлантно-затылочные и атлантно-осевые суставы;
  
• боковые наклоны головы, определяемые, суставами двух верхних шейных позвонков;
  
• круговые движения, происходящие в суставах нижних шейных позвонков.
  

4. Мышцы, удерживающие позвоночный столб и производящие его движения.
   

Основная функция мышечного аппарата, связанного с движениями в позвоночном столбе состоит в удержании позвоночного столба в вертикальном положении, а также осуществление движений: сгибание, разгибание, боковые наклоны, круговые вращения.

Удержание тела в равновесии при выпрямленном его положении осуществляет большинство мышц туловища. Главная роль в этом принадлежит напряжению подвздошно-бедренной связки и сокращению ягодичных мышц.

Разгибание позвоночного столба осуществляют:

• трапециевидная мышца;
  
• мышца, поднимающая лопатку;
  
• верхняя и нижняя зубчатые мышцы;
  
• пластырная или ременная мышца головы и шеи;
  
• мышца, выпрямляющая туловище или крестцово-остистая мышца.
  

Сгибание позвоночного столба, а вместе с этим наклон туловища, шеи и головы кпереди, производят мышцы, расположенные на передней поверхности шеи и туловища. К наиболее крупным сгибателям позвоночного столба относятся:

• грудино-ключично-сосцевидная мышца;
  
• лестничные мышцы шеи;
  
• длинные мышцы шеи и головы;
  
• прямая мышца живота;
  
• косые мышцы живота – наружная и внутренняя;
  
• подвздошно-поясничная мышца.
  

Движения позвоночного столба в сторону происходит при одновременном сокращении мышц сгибателей и мышц разгибателей одной стороны тела.

Скручивание позвоночного столба осуществляют мышцы, имеющие относительно этой оси косые направления волокон: грудино-ключично-сосцевидная мышца, верхняя часть трапециевидной мышцы, лестничные мышцы, мышца, поднимающая лопатку, косые мышцы живота, глубокие мышцы спины.

В круговом движении позвоночного столба участвуют все мышцы туловища и шеи при их поочередном сокращении.


5. Мышцы, принимающие участие в дыхательных движениях.

Дыхательные мышцы – это мышцы, сокращения которых изменяют объем грудной клетки. К этому типу мускулатуры относят мышцы, берущие начало от головы, шейного отдела позвоночника, межреберные мышцы, соединяющие ребро с ребром, а также некоторые мышцы груди, спины и даже рук.

При дыхании происходит попеременное увеличение и уменьшение грудной полости. Её изменение идет в трех направлениях: вертикальном, фронтальном и сагиттальном. Расширение в вертикальном направлении происходит, главным образом, за счет сокращения диафрагмы, а также отчасти за счет разгибания грудной части позвоночного столба. Увеличение фронтального и сагиттального размеров грудной полости происходит за счет движений ребер вверх и кнаружи при вдохе.

Мышцы, участвующие в дыхательных движениях можно подразделить на две группы: производящие вдох и производящие выдох.

Производящие вдох мышцы:

• диафрагма, наружные межреберные мышцы – подниматели ребер, задняя верхняя зубчатая мышца, лестничные мышцы шеи, а также задняя нижняя зубчатая мышца, грудино-ключично-сосцевидная мышца, большая и малая грудные мышцы.
  

Производящие выдох мышцы:

• прямая мышца живота, наружная косая мышца живота, внутренняя косая мышца живота, а также внутренние межреберные мышцы, подреберные мышцы, поперечная мышца грудной полости.
  

2. МЫШЦЫ, ПРОИЗВОДЯЩИЕ ДВИЖЕНИЯ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ.
   

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

1. Мышцы, осуществляющие движения в плечевом поясе.
   
2. Мышцы, производящие движения в плечевом суставе.
   
3. Мышцы, производящие движения в локтевом, лучезапястном суставах и суставах кисти.
   
4. Обзор функций верхней конечности.
   

1. Мышцы, производящие движения плечевого пояса.
   

В плечевом поясе возможны следующие основные движения:

• вперед – назад;
  
• поднимание плечевого пояса и опускание его;
  
• вращение лопатки, при котором её нижний угол движется кнаружи или внутрь;
  
• круговые движения плечевого пояса.
  

К мышцам, производящим движения плечевого пояса вперед относятся: большая грудная мышца, малая грудная мышца и, главным образом, передняя зубчатая мышца.

В движении плечевого пояса назад участвуют следующие мышцы: трапециевидная, малая и большая ромбовидные мышцы и широкая мышца спины, действующая на плечевой пояс через плечевую кость.

Поднимание плечевого пояса осуществляют: верхняя часть трапециевидной мышцы, мышца, поднимающая лопатку, частично ромбовидные мышцы и грудино-ключично-сосцевидная мышца.

Движение плечевого пояса вниз осуществляют мышцы: малая грудная мышца, нижняя часть трапециевидной мышцы, нижние зубцы передней зубчатой мышцы, подключичная мышца. (Уступающая работа).

Вращение лопатки лучше всего может быть прослежено по движению её нижнего угла кнаружи или внутрь.

• Вращение лопатки нижним углом кнаружи осуществляют: верхняя и нижняя части трапециевидной мышцы, нижние зубцы передней зубчатой мышцы, а также при фиксированной руке этому движению способствуют большая круглая мышца и трехглавая мышца плеча.
  
• Вращение лопатки нижним углом внутрь производят: малая грудная мышца, нижний участок большой ромбовидной мышцы.
  

Круговые движения осуществляют все описанные мышцы поочередно.

2. Мышцы, производящие движения в плечевом суставе.
   

Все движения плечевой кости в плечевом суставе можно свести к движениям в трех взаимно перпендикулярных осях вращения:

• отведение и приведение вокруг сагиттальной оси;
  
• сгибание и разгибание вокруг фронтальной оси;
  
• пронация и супинация вокруг вертикальной оси;
  
• круговые движения.
  

Отведение плечевой кости осуществляют: дельтовидная и надостная мышцы.

Приведение осуществляют: большая грудная мышца, широкая мышца спины, подостная мышца, малая круглая мышца, большая круглая мышца, подлопаточная мышца, длинная головка трехглавой мышцы, клювоплечевая мышца.

Сгибание плечевой кости производят: большая грудная мышца, передняя часть дельтовидной мышцы, клювоплечевая мышца, двуглавая мышца плеча.

Разгибание плеча осуществляется задней частью дельтовидной мышцы. широкой мышцей спины, малой круглой и большой круглой мышцами.

Пронация плеча осуществляется: подлопаточной, дельтовидной, большой круглой, большой грудной, клювоплечевой мышцами, а также широкой мышцей спины.

Супинация плеча производится: подостной, малой круглой мышцами, задней частью дельтовидной мышцы.

Круговые движения плечевой кости осуществляются поочередно всеми упомянутыми мышцами.

3. Мышцы, производящие движения в локтевом, лучезапястном суставах и суставах кисти.

В локтевом суставе возможны следующие движения:

• сгибание и разгибание;
  
• пронация и супинация.
  

Сгибание предплечья осуществляют: двуглавая мышца плеча, плечевая мышца, плечелучевая мышца и квадратный пронатор.

Разгибание предплечья производят: трехглавая мышца плеча, локтевая мышца.

Пронация предплечья: круглый пронатор, квадратный пронатор и, отчасти, плечелучевая мышца.

Супинация предплечья осуществляется: двуглавой мышцей плеча, мышцей супинатором и, отчасти, плечелучевой мышцей и длинным разгибателем большого пальца.

В лучезапястном суставе возможны следующие движения:

• сгибание и разгибание вокруг поперечной оси,
  
• приведение и отведение вокруг сагиттальной оси;
  
• круговые движения;
  

Эти движения сопровождаются движениями в суставах кисти: межпястных, пястно-фаланговых, межфаланговых.

Сгибание осуществляют: длинная ладонная мышца, лучевой сгибатель запястья, локтевой сгибатель запястья, поверхностный сгибатель пальцев, глубокий сгибатель пальцев, длинный сгибатель большого пальца.

Разгибание кисти производят: длинный лучевой разгибатель запястья, короткий лучевой разгибатель запястья, локтевой разгибатель запястья, общий разгибатель пальцев, собственный разгибатель указательного пальца, собственный разгибатель мизинца, длинный разгибатель большого пальца.

Приведение кисти осуществляют: локтевой сгибатель запястья, лучевой разгибатель запястья.

Отведение кисти: лучевой сгибатель и длинный и короткий лучевые разгибатели запястья, длинная мышца, отводящая большой палец, короткий и длинный разгибатели большого пальца.

Движения в кисти осуществляются тремя группами мышц: возвышения большого пальца, возвышения мизинца и средней группой мышц.


4. Обзор функций верхней конечности.

Верхняя конечность наиболее подвижный орган тела. Её движения очень разнообразны и характеризуются высокой степенью координации.

Основных функций, выполняемых верхней конечностью семь:

1. Приближение к туловищу каких-либо предметов. При фиксированном плечевом поясе происходят одновременные движения в плечевом, локтевом, а также иногда в лучезапястном суставах. Все мышцы в этом случае, как говорят, работают в верхней опоре.
   
2. Отталкивание от туловища каких-либо предметов (толкание ядра, жим штанги), то есть движения обратные, описанным в пункте 1.
   
3. Удары по противнику ( бокс, восточные единоборства).
   
4. Увеличение радиуса действия вращения и скорости того движения, которое при метании сообщается снаряду. Работа некоторых мышц верхней конечности при таких движениях обычно происходит после того, как они были предварительно растянуты. Такая работа мышц называется баллистической.
   
5. Выполнение опорной функции. Наибольшее значение в этих случаях имеет трехглавая мышца плеча, а также мышцы плечевого пояса.
   
6. Отдаление и приближение туловища к площади опоры. (упражнения на перекладине, упражнения «упор лежа спереди»). При этих упражнениях работают одни и те же мышцы. Разница лишь в том, что они поочередно выполняют то преодолевающую, то уступающую работу.
   
7. Отталкивание от окружающей среды (как это бывает, например при плавании).
   

3. МЫШЦЫ, ПРОИЗВОДЯЩИЕ ДВИЖЕНИЕ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ.
   

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

1. Мышцы,. производящие движения в тазобедренном суставе.
   
2. Мышцы, осуществляющие движения в коленном, голеностопном суставе и движения пальцев ног.
   
3. Обзор функций нижней конечности.
   

1. Мышцы, производящие движения в тазобедренном суставе.
   

Тазобедренный сустав со всех сторон окружен сильными мышцами. Их участие в движениях бедра можно свести к движениям вокруг трех основных осей:

• сгибание и разгибание вокруг поперечной оси;
  
• отведение и приведение вокруг сагиттальной оси;
  
• супинация и пронация вокруг вертикальной оси;
  
• круговые движения.
  

Сгибание бедра осуществляют: подвздошно-поясничная, портняжная, гребешковая мышца и мышца, натягивающая широкую фасцию бедра.

Разгибание бедра осуществляют мышцы, расположенные на задней части сустава большая ягодичная мышца, двуглавая мышца бедра, полусухожильная и отчасти большая приводящая мышца.

Отведение производят: средняя и малая ягодичные мышцы, грушевидная, внутренняя запирательная мышца и, отчасти, мышцы близнецы.

Приведение бедра осуществляют: нежная, короткая и большая, приводящие мышцы, а также гребешковая мышца.

Супинация: подвздошнопояничная, большая и, отчасти, средняя, малая ягодичные мышцы, портняжная мышца, внутренняя запирательная мышца, мышцы близнецы, грушевидная мышца, квадратная мышца бедра, наружная запирательная мышца.

Пронация: мышца, напрягающая широкую фасцию бедра, передние пучки средней и малой ягодичных мышц.

Круговые движения осуществляют все мышцы окружающие тазобедренный сустав. Степень подвижности бедра зависит от положения голени: чем больше согнута голень, тем подвижность в тазобедренном суставе выше. Это связано с тем, что расслабляются мышцы задней поверхности бедра.

2. Мышцы, производящие движения в коленном, голеностопном суставах и суставах стопы.


В коленном суставе возможны, главным образом, сгибание и разгибание голени, а также супинация и пронация, но при участии большемалоберцовых суставов.

Сгибание голени осуществляют мышцы расположенные сзади коленного сустава или, которые крепятся там: двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полуперепончатая, портняжная, нежная, икроножная мышца и подколенная мышца.

Разгибание голени производит: четырехглавая мышца бедра.

В пронации голени участвуют мышцы, расположенные сзади коленного сустава: полусухожильная, полуперепончатая, портняжная, нежная, внутренняя головка икроножной мышцы и подколенная мышца.

В супинации участвуют двуглавая мышца бедра и наружная головка икроножной мышцы.

В голеностопном суставе возможны сгибание и разгибание, приведение и отведение стопы, а также пронация и супинация.

Сгибание стопы осуществляют: трехглавая мышца голени, подошвенная мышца, задняя большеберцовая мышца, длинный сгибатель большого пальца, длинный сгибатель пальцев, длинная малоберцовая мышца, короткая малоберцовая мышца.

Разгибание стопы осуществляют передняя большеберцовая мышца, длинный разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца.

Приведение стопы осуществляется одновременным сокращением передней и задней большеберцовых мышц. Эти же мышцы осуществляют незначительную супинацию стопы.

Отведение стопы осуществляется малой и большой малоберцовыми мышцами. Они же осуществляют пронацию.

Движения пальцев стопы осуществляют три группы мышц: мышцы большого пальца стопы, мышцы мизинца стопы и средняя группа мышц.


3. Обзор функций нижней конечности.


Нижняя конечность выполняет в основном функцию опорного, рессорного и локомоторного аппарата тела. Кроме того, при спортивных упражнениях она может выполнять и другие функции.

1. При стоянии нижняя конечность служит органом опоры для всего тела. В укреплении ее суставов участвуют не только связки, но и мышцы. Укрепление голеностопного сустава при обычном стоянии происходит, главным образом, благодаря тонусу мышц, расположенных на задней и наружной поверхностях голени. При наклоне туловища кпереди сокращаются мышцы задней поверхности в области тазобедренного сустава, а при наклоне назад – передней поверхности этого сустава.
   
2. Благодаря своим рессорным свойствам нижняя конечность способствует уменьшению передачи на туловище толчков и сотрясений, которое испытывает тело при ходьбе, беге, прыжках и других движениях. Важная роль при этом принадлежит стопе. Длительные переходы могут вызвать временное плоскостопие, но после отдыха такое временное уплощение стопы проходит. Во время приземления использование рессорных свойств стопы в полной мере возможно только при приземлении с носка. При приземлении на пятки сотрясение испытуемое всем телом, значительно увеличивается.
   
3. При некоторых упражнениях (игра в футбол, восточные единоборства) нижняя конечность производит удары.
   
4. Нижняя конечность производит отталкивание тела от площади опоры (прыжок), от окружающей среды (плавание). В первом случае происходит разгибание в тазобедренном и коленном суставе и сгибание в голеностопном суставе.
   
5. Иной характер приобретает работа нижней конечности при висе на носках и на подколенках. При висе на носках в сильном сокращении находятся как мышцы передней поверхности голени, так и тыльной поверхности стопы, разгибающие стопу и пальцы. При висе на подколенках сокращенными являются мышцы задней поверхности бедра и икроножная мышца. Первое упражнение значительно сложнее второго из-за более слабого развития мышц голени.
   

В большинстве случаев нижняя конечность выполняет асимметричные движения, в этом случае её функция значительно усложняется по сравнению с функцией при симметричных положениях и движениях.

При приседании и поднимании на носках происходит попеременное сгибание и разгибание во всех главных суставах нижней конечности.