Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska 2.28. Układ ruchu człowieka Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

W skład układu ruchu wchodzą kości chrząstki mięśnie szkieletowe Współdziałanie wszystkich tych elementów umożliwia człowiekowi: poruszanie się osłonę narządów wewnętrznych tworzy system dźwigni

Budowa układu ruchu UKŁAD RUCHU CZYNNY BIERNY mięśnie szkielet Stawy i więzadła

Budowa fizyczna kości W budowie szkieletu biorą udział tkanki kostna i chrzęstna. Tkankę kostną można porównać do bardzo mocnego materiału, który przez całe życie się zmienia, dostosowuje i naprawia. W czasie rozwoju człowieka kości rosną, a niektóre zrastają się ze sobą, dlatego człowiek dorosły ma mniej kości niż dziecko. Komórki kostne żyją stosunkowo krótko i wciąż są zastępowane innymi. Między innymi dlatego kości mogą się szybko zrosnąć po złamaniu. To właśnie od właściwości tkanki kostnej zależy odporność na zginanie, wytrzymałość na duże obciążenia i pewna elastyczność naszych kości. Kości dostosowują się do działających na nie czynników. Na przykład aparat ortodontyczny może regulować przestrzenie międzyzębowe zgodnie ze wskazaniami lekarza i wymogami estetyki. Z kolei często przyjmowana nieprawidłowa postawa ciała może doprowadzić do powstawania deformacji i zwyrodnień kości.

Budowa chemiczna kości Skład chemiczny kości: 65% to składniki mineralne (węglany i fosforany wapnia), które nadają kościom twardość i wytrzymałość, 35% to składniki organiczne – osseina – nadaje kościom sprężystość. Z wiekiem zmienia się skład chemiczny kości, zwiększa się procentowy udział składników mineralnych. Składnikiem zmniejszającym wytrzymałość kości jest wymywanie soli wapnia.

Podział kości Kształt kości wchodzących w skład szkieletu jest bardzo zróżnicowany i zależy od pełnionej funkcji. Według tego kryterium kości możemy podzielić na: płaskie – np. miednica- stanowi miejsce przyczepu dla potężnych mięśni odpowiadających za unoszenie ciała, chodzenie i zginanie tułowia, krótkie – np. kości nadgarstka, długie – np. udowa i piszczelowa działają jak kolumny podpierające ciało, różnokształtne (wielokształtne) – np. kręgi kręgosłupa.

Struktura kości długiej a - nasada górna, b - trzon kości, c - nasada dolna, d - istota gąbczasta, e - istota zbita, f – okostna (włóknista błona ochraniająca i odżywiająca kość, ukrwiona i unerwiona, odpowiedzialna za wzrost i regenerację kości).

Szkielet Szkielet osiowy: a/ czaszka, b/ kręgosłup, c/ klatka piersiowa. Obręcze (pasy) kończyn: a/ barkowa, b/ miedniczna. Szkielet kończyn: a/ kończyna górna, b/ kończyna dolna.

Szkielet 1. Szkielet osiowy a/ czaszka: mózgoczaszka, trzewioczaszka, b/ kręgosłup: odcinek szyjny, odcinek piersiowy, odcinek lędźwiowy, odcinek krzyżowy, odcinek ogonowy, c/ klatka piersiowa: żebra, mostek. 2. obręcze ( pasy) kończyn a/ barkowa: Łopatka, obojczyk, b/ miedniczna: kości biodrowe, kości kulszowe, kości łonowe. 3. Szkielet kończyn a/ kończyna górna: k. ramienna, k. łokciowa, k. promieniowa, k. nadgarstka, k. śródręcza, k. palców. 3. Szkielet kończyn b/ kończyna dolna: k. udowa, k. piszczelowa, k. strzałkowa, k. stępu, k. śródstopia, k. palców.

Funkcja szkieletu Podporowa Ochronna Krwiotwórcza Magazynująca stanowi rusztowanie dla całego organizmu i nadaje mu kształt, stanowi miejsce przyczepu mięśni. Ochronna ochrania niektóre narządy wewnętrzne przed urazami mechanicznymi (np. płuca, serce, mózg). Krwiotwórcza w szpiku kostnym czerwonym wytwarzane są wszystkie rodzaje krwinek. Magazynująca w kościach gromadzone są sole mineralne, np. wapnia i fosforu. Wzrostowa przyrost kości decyduje o wzroście organizmu.

Czaszka Czaszka stanowi kostno-chrzęstną osłonę mózgu i innych narządów znajdujących się w głowie człowieka. Czaszka jest szkieletem głowy. Składa się z dwóch części: trzewioczaszka chroni narządy zmysłów i początkowe odcinki dróg oddechowych i pokarmowych, mózgoczaszka natomiast ochrania mózgowie. Jedynym ruchomym elementem czaszki jest żuchwa.

Kręgosłup Kręgi są to drobne kości składające się na kręgosłup człowieka, czyli część szkieletu stanowiąca jego podporę i główną oś. Kręgosłup składa się z 32-34 kręgów, podzielonych na odcinki: część szyjna, piersiowa, lędźwiowa, krzyżowa i ogonowa (guziczna). Wzdłuż kręgosłupa biegnie kanał kręgowy. Chroni on rdzeń kręgowy, dlatego też urazy kręgosłupa są bardzo niebezpieczne, mogą prowadzić do paraliżu, a nawet do utraty życia (np. skoki na główkę do wody).

Pas barkowy i kończyna górna Kości kończyny górnej za pośrednictwem łopatki i obojczyka łączą się z kośćmi tułowia stanowiąc tzw. kości obręczy barkowej. Część wolna dzieli się na: ramię (kość ramienna), przedramię (2 kości przedramienia - łokciowa i promieniowa), oraz kości ręki w skład których wchodzą: kości nadgarstka (8), kości śródręcza (5 kości długich) i kości palców. Palce zbudowane są z członków kostnych - paliczków - w każdym palcu po 3 paliczki i tylko kciuk składa się z dwóch paliczków.

Pas miednicowy Kości kończyny dolnej łączą się z tułowiem za pośrednictwem obręczy kończyny dolnej, utworzonej z dwóch kości miednicznych i kości krzyżowej - tworzących wspólnie pierścień kostny zwany miednicą.

Połączenia kości Połączenia ścisłe (nieruchome) – szwy w czaszce. Połączenia półścisłe (chrząstkozrosty) – połączenia kręgów w kręgosłupie, wykazujące pewną ruchomość. Połączenia ruchome – stawy. Podstawowe rodzaje stawów: proste (zbudowane z dwóch kości) i złożone - (zbudowane z trzech lub więcej kości np. nadgarstek), kuliste lub zawiasowe- ze względu na zakres wykonywanych ruchów.

Budowa stawu Staw jest ruchomym połączeniem kości. Składa się z powierzchni stawowych i torebki stawowej, wypełnionej mazią stawową. Powierzchnie styku sąsiednich kości muszą być wytrzymałe i gładkie. Pokrywa je gładka i odporna na ścieranie chrząstka stawowa. Chrząstka stawowa amortyzuje częściowo drgania i wstrząsy powstałe podczas chodzenia. Nasady kości otacza torebka stawowa, często wzmocniona więzadłami, co zapobiega oddalaniu się kości i niewłaściwemu ich przemieszczaniu. Maź stawowa działa jak smar, oliwiący i zmniejszający siły tarcia.

Współdziałanie Kości i stawy nie są w stanie wykonać samodzielnie ruchu. Dopiero mięśnie, które można tu porównać do elastycznych lin przy maszcie, umożliwiają prawidłową stabilizację i ruchy ciała. Do wykonania pracy mięśnie muszą być zaopatrzone w składniki odżywcze i tlen, dostarczane przez krew. Mięsnie wykonują pracę pod wpływem „rozkazów” układu nerwowego.

Praca mięśni Mięśnie szkieletowe zbudowane są z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej szkieletowej. Cechą tkanki mięśniowej jest jej zdolność do skurczu. Każdy ruch mięśni szkieletowych jest odpowiedzią na polecenie ze strony układu nerwowego. Impuls nerwowy powoduje przesunięcie się włókienek kurczliwych względem siebie w taki sposób, aby nastąpiło skrócenie mięśnia. Kurczący się mięsień przemieszcza kość, do której jest przymocowany za pomocą ścięgien i w ten sposób powoduje jej ruch.

Praca mięśni Do pracy mięśni niezbędna jest energia. Jej źródłem jest zawarta we krwi glukoza, przy długotrwałym wysiłku - glikogen z mięśni lub wątroby. Do spalania substancji energetycznych potrzebna jest również odpowiednia porcja tlenu. W wyniku beztlenowego oddychania mięśnie produkują kwas mlekowy, powodujący zakwasy i bóle mięśni. Osoby, podejmujące duży wysiłek fizyczny, muszą odżywiać się bardziej kalorycznie niż osoby mało aktywne. Do intensywnej pracy (sport, praca fizyczna) mięśnie muszą być przygotowane. Potrzebują rozgrzewki. Ciepłe są elastyczne, a nierozgrzane łatwo ulegają kontuzjom. Typy pracy mięśni: praca dynamiczna – dochodzi do zmiany długości mięsni i przemieszczanie się kości względem siebie- podczas ruchu, praca statyczna – nie następuje przemieszczanie się kości względem siebie, lecz zmienia się napięcie mięśni – podczas stania, siedzenia.

We wszystkich środkach masowego przekazu słyszymy że sport to zdrowie We wszystkich środkach masowego przekazu słyszymy że sport to zdrowie. To prawda, ale hasło to odnosi się głównie do treningu na poziomie rekreacyjnym. Przy sportach wyczynowych organizm człowieka jest poddawany niezwykle ogromnym przeciążeniom treningowym, które wywołują wiele mikrourazów, a przez to zaprzeczają deklarowanym właściwościom prozdrowotnym sportu. Ponadto do częstych kontuzji należy zaliczyć naciągnięcia i stłuczenia mięśni, zerwanie ścięgien, skręcenia i zwichnięcia stawów oraz złamania kości. Dążenie za wszelką cenę do przyrostu masy mięśniowej lub osiągnięcia sukcesu sportowego może skłonić do stosowania środków farmakologicznych, sztucznie zwiększających sprawność organizmu. Środki pobudzające i anaboliczne pozwalają na krótkotrwały wzrost wydolności fizycznej, ale wywołują też zmiany groźne dla organizmu, takie jak: zaburzenia psychiczne, wzrost agresji, stany depresyjne, zaburzenia krążenia krwi, zawał serca, nowotwór wątroby, bezpłodność.

Siedzący, mało aktywny tryb życia powoduje, że mięśnie są słabe i wiotkie. Słabe mięśnie nie potrafią utrzymać kręgosłupa w prawidłowej pozycji. Wynikiem nieprawidłowej pozycji są wady postawy. Charakterystyczne cechy nieprawidłowej postawy to opuszczona głowa, wysunięte do przodu barki i brzuch, zapadnięta klatka piersiowa i przygarbione plecy. Dojrzewanie i szybki wzrost, przy słabym jeszcze skostnieniu szkieletu, sprzyja garbieniu się i skrzywieniom bocznym kręgosłupa. Wady postawy nasilają się z czasem i w późniejszym wieku mogą być przyczyną wielu poważnych i bolesnych dolegliwości. Rehabilitacja układu ruchu przynosi dużą poprawę, ale rzadko prowadzi do usunięcia zmian chorobowych. Dlatego też należy zapobiegać niepożądanym zmianom.

Wady postawy Należy pamiętać, że wszelkie wady postawy ograniczają ruchomość kręgosłupa doprowadzając często do kalectwa. Mogą one wynikać z cech wrodzonych, uwarunkowań genetycznych, lub niewłaściwej postawy w ciągu naszego życia. Wady typu pierwszego, przyczyniają się do przesunięcia narządów jamy brzusznej do przodu, z jednoczesnym rozciągnięciem mięśni brzucha, prowadząc w ten sposób do zaburzeń oddychania i krążenia. Tzw. "kołyskowe" plecy, wada powodująca wystającą ku przodowi część ciała spojenia łonowego. Nieprawidłowość przyczynia sie do: zaburzeń krążenia, zanikiem okresu (miesiączkowania), problemów z trawieniem. Osoby z tą wadą uskarżają się na ból okolicy lędźwiowo-krzyżowej kręgosłupa. Przy nachyleniu do przodu, miednica jest wyraźnie cofnięta. Przypadek ten upośledza funkcje oddechowe klatki piersiowej. Powstanie tzw. "okrągłych" pleców, może być związane z nieprawidłowym wielogodzinnym siedzeniem czy staniem podczas pobytu w szkole lub pracy. Kilkugodzinne przebywanie w pozycji siedzącej (nieprawidłowej), niestety powoduje poważne zmiany zwyrodnieniowe kręgosłupa.

Przyczyny wad postawy Warunki środowiska zewnętrznego w jakim żyje człowiek, stają się coraz częściej przyczyną niekorzystnych zmian w postawie ciała. Na pierwsze miejsce wysuwają się: nieunormowany tryb życia, złe warunki higieniczne i bytowe, nieprzebywanie na świeżym powietrzu, brak ćwiczeń ruchowych, nieodpowiednia dieta, przyjmowanie w długimokresie jednorodnych pozycji ciała w szkole, w pracy, jak i podczas odpoczynku (niedostosowane ławki szkolne, nieodpowiednie noszenie teczki).  

Skolioza to boczne skrzywienia kręgosłupa Nieleczona skolioza może prowadzić do: zniekształcenia klatki piersiowej, uciskania narządów wewnętrznych (serce i płuca), prowadząc do upośledzenia wydolności krążenia i oddychania, zmniejszonej sprawności fizycznej, duszności, kompleksu psychicznego, spowodowanego obecnością garbu żebrowego.

Sprawność fizyczna to nie tylko osiąganie wyczynów sportowych, lecz przede wszystkim umiejętność pokonywania wysiłku fizycznego, związanego z codziennymi czynnościami. O sprawności fizycznej człowieka decyduje wiele elementów, w tym prawidłowy rozwój układu ruchu. Sprawność fizyczna ma wpływ na długość i jakość życia każdego człowieka. Ruch i umiarkowany wysiłek fizyczny jest naturalną potrzebą organizmu. Aktywność fizyczna powinna stać się nawykiem każdego człowieka, tak jak codzienne mycie zębów. 25

Aby utrzymać dobrą kondycję fizyczną, na którą składa się siła, elastyczność, giętkość oraz wytrzymałość, należy wykonywać ćwiczenia fizyczne co najmniej 3 razy w tygodniu. W ten sposób wzmacniamy mięśnie, kości, stawy, zachowujemy prawidłową postawę ciała (i dobry humor ).

Ważne dla zdrowia Prawidłowo funkcjonujący układ krążenia i układ oddechowy jest bardzo ważny dla stanu zdrowia kości i całego organizmu. Uprawiając ćwiczenia fizyczne sprawisz, że Twoje kości będą mocne, dobrze i regularnie odżywione. Prawidłowa dieta to, obok ruchu, podstawowa broń w walce o mocne kości. Chcąc zapobiec osteoporozie, jedzmy pełnowartościowe białko, dostarczajmy organizmowi odpowiednie ilości wapnia, boru oraz witaminy D (bor i witamina D ułatwiają wykorzystanie wapnia przez kości). W diecie na mocne kości należy mieścić się we właściwej podaży wapnia i fosforu od najmłodszych lat, ponieważ organizm ludzki gromadzi wapń tylko do 30 roku życia, później go stopniowo traci.

Zadania 1. Z zaznaczonych literami elementów szkieletu wybierz tylko te, które należą do szkieletu osiowego i nazwij je.

Zadania 2. Podaj funkcję mazi stawowej. 3. Wymień wszystkie tkanki, budujące układ ruchu. 4. Określ funkcję ścięgien. 5. Zaproponuj hasło, namawiające do aktywności fizycznej.

Źródła W.Lewiński,J.Prokop, Biologia1, OPERON 2004r. B.Klimuszko, Biologia I, ŻAK,2000r. D.Cichy,I.Żeber-Dzikowska,DEBIT 2000r. B.Potocka,W.Górski, Biologia, MAC Edukacja 2003r. J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia, OPERON 2007r.