Опорно-рухова система людини. Кістки: форма, з'єднання, будова, хімічний склад, ріст, розвиток, м'язи.

У процесі еволюції функціональні групи м'язів розвивались парами: згинальна група формувалася разом з розгинаючої, пронуюча - разом із супінуючою і т.п. Це наочно виявляється на прикладах розвитку суглобів. Виявляється, що кожна вісь обертання в суглобі, виражаючи його форму, має свою функціональну пару м'язів. Такі пари складаються, як правило, із протилежних по функції груп м'язів. Так, одноосьові суглоби мають одну пару м'язів, двовісні - дві пари, а тривісні - три пари або відповідно дві, чотири, шість функціональних груп м'язів.

Синергізм і антагонізм у діях м'язів. М'яза, що входять у функціональну групу, характеризуються тим, що виявляють однакову рухову функцію. Зокрема, всі вони або притягують кістки - коротшають, або відпускають - подовжуються, або ж виявляють відносну стабільність напруги, розмірів і форми.

М'яза, що спільно діють в одній функціональній групі, називаються синергістами. Синергізм виявляється не тільки при рухах, але й при фіксації частин тіла і їхньому відпусканні. М'яза протилежних по дії функціональних груп м'язів називаються антагоністами. Так, м'язи-згиначі будуть антагоністами м‘язів-разгибачів, пронатори - антогоніста-ми супінаторів і т.п. Однак щирого антагонізму між ними немає. Він виявляється лише відносно певного руху або певної осі обертання.

Фіксація частин тіла досягається лише шляхом синергізма всіх м'язів, що оточують той або інший суглоб. По відношенню до суглобів розрізняють м'яза одно-, двох- та багато - суглобні. Односуглобні м'язи фіксуються до сусідніх кісток скелету переходять через один суглоб, а багатосуглобні м'яза переходять через два й більше суглобів, виконують рухи в них. 

Рухова функція м'язів. Оскільки кожний м'яз фіксується переважно до кісток, то зовні рухова функція  виражається у притягувані кісток, або утриманні їх.

М'яз притягає кістки, коли він активно скорочується, черевце його коротшає, місця прикріплень зближуються, проміжок між кістками й кут у суглобі зменшуються у бік тяги м'яза.

Утримання кісток відбувається при відносно постійній напрузі м'яза, майже непомітній зміні її довжини.

Якщо рух здійснюється при ефективній дії зовнішніх сил, наприклад сили ваги, то м'яз подовжується до певної межі й відпускає кістки; вони віддаляються одна від одної, причому рух їх відбувається у зворотному напрямку у порівнянні з тим, що мало місце при притяганні кісток.

Для розуміння функції кістякового м'яза необхідно знати:

З якими кістками пов'язаний м'яз; через які суглоби він проходить;

які вісі обертання перетинає; з якої сторони перетинає вісь обертання;

при якій опорі діє м'яз і де найбільш рухливе місце додатка її зусилля. 

Морфофункціональний стан м'язів. Як при статичних положеннях тіла (щодо нерухомих, фіксованих позах), так і при рухах м'яз може бути в різних станах. При статичних положеннях м'яза можуть бути в таких станах: вихідному розслабленому, вихідному напруженому, вкороченому розслабленому, вкороченому напруженому й видовженому напруженому. При русі м'яз постійно змінює свої розміри, форму, напругу, тягу та ін. Вкорочення й подовження м'яза фактично пов'язане із зміною довжини її черевця. Найбільше вкорочення м'яза може відбутися на 1/3-1/2 довжини черевця м'яза, що забезпечує рух по тій амплітуді, що припустима в суглобі. Цьому сприяє те, що більшість м'язів прикріплюється поблизу су-глобів. Такі м'язи можуть змістити кістку в суглобі на більший кут, ніж ті, які прикріплюються далеко, тому що через недостатнє вкорочення (активна недостатність) м'яз може «не дотягти» кістку й перестати брати участь у своїй функціональній групі. Недостатність укорочення характерна для многосу-ставных м'язів, які не можуть забезпечити рух у суглобах відповідно до їх сумарній амплітуді. Недостатнє вкорочення багатосуглобних м'язів компенсується тягою односуглобних м‘язів-синергістів.

При подовженні односуглобні м'язи звичайно розтягуються настільки, що не перешкоджають руху кістки. Недостатність розтягування (пасивна недостатність) багатосуглобних  м'язів може обмежити рух у відповідних суглобах. За допомогою спеціальних вправ можна зменшити як недостатність укорочення, так і недостатність розтягування м'язів.

Тонус м'язів. В організмі кожний кістяковий м'яз завжди знаходиться у стані певної напруги, готовності до дії. Мінімальна мимовільна рефлекторна напруга м'яза називається тонусом м'яза. Тонус м'язів різний у дітей і дорослих, у чоловіків і жінок, у осіб, що займаються й не займаються фізичною працею. Фізичні вправи підвищують тонус м'язів. Якщо тяга окремих пучків у м'язі має паралельний напрямок, то величина сили тяги всього м'яза буде дорівнювати сумі сил тяги всіх її пучків (рівнодіюча сила визначається за правилом додавання паралельних сил, спрямованих в одну сторону). Якщо ж тяга пучків м'яза розвивається під різними кутами, рівнодіюча сила визначається за правилом паралелограма сил.

У тих випадках, коли м'язи не мають прямого ходу й своїм сухожиллям обгинають кістки, зв'язування та ін., виникають додаткові напрямки тяги: від місця прикріплення м'яза - до точки опори в місця вигину й від останньої крапки - до місця початку м'яза.

Напрямок тяги функціональної групи м'язів встановлюється по тим самим правилам, що й напрямок тяги окремого м'яза.

Правильна орієнтація в напрямку тяги окремих м'язів і функціональної групи м'язів, відносно рівнодіючої сили до осей обертання суглобів сприяє визначенню дії сили м'язів і аналізу участі їх у рухах.

Важелі рухового апарату. Структура рухового апарату, що дозволяє робити рухи частин тіла, може бути уподібнена простим механізмам - важелям. Кожний важіль, як відомо, має чотири компоненти: тверде тіло, точку опори й дві сили, прикладені до твердого тіла.

Тіло людини має свої живі важелі, у яких твердим тілом виявляється кістка, точкою опори кістки служить контактна суглобна поверхня зі своєю віссю обертання, на кістку діють сили опору (наприклад, сила ваги частини тіла, сила дії партнера й т.п.) і сила тяги м'язів.

Залежно від взаєморозташування цих компонентів розрізняють три види важелів. У першому точка опори перебуває між крапками додатка протилежно діючих сил. У другому й третьому обидві сили прикладені стосовно опорної крапки на одній стороні твердого тіла - кістки. Але в другому виді важелів м'язова сила прикладена ближче до опорної крапки, чим сила ваги. Подібні важелі рухового апарата створюють виграшні умови для розвитку швидкості. У третьому виді важелів крапка додатка сили м'яза знаходиться далі крапки додатка сили ваги. Таке співвідношення компонентів важеля дало підставу до його умовної назви - «важіль сили».

У кожному із цих трьох видів важелів рух або рівновага обумовлена співвідношенням моментів діючих сил: моменту сили м'яза й моменту, наприклад сили ваги. Момент сили ваги являє собою добуток сили ваги на плече цієї ж сили. 

Робота м'язів. Робота м'язів зовні виражається або у фіксаціі частини тіла, або в русі. У першому випадку говорять про так називану статичну роботу, а в другому - про динамічну роботу.

Статична робота м'язів є наслідком рівності моментів сил і називається ще утримуючою роботою. При такій роботі форма м'яза, її розміри, порушення й напруга відносно постійні.

Динамічна робота м'язів супроводжується рухом і є наслідком різниці моментів сил. Залежно від того, який момент виявиться більшим, розрізняють два види динамічної роботи м'язів: що переборює й вступає. Розрізняють ще балістичну роботу м'язів.

Зміна м'язів під вплив фізичного навантаження. Фізичні навантаження при трудових процесах, природних рухах людини, заняттях спортом впливають на всі системи організму, у тому числі й на м'язи, змінюючи їхню будову й функцію. Однак у різних видах спорту навантаження на м'язи різне як по інтенсивності, так і по обсягу. Це може бути пов'язано з повільними або швидкими рухами. У зв'язку із цим і зміни, що відбуваються в м'язах, будуть неоднакові.

 

1. Обґрунтуйте біологічне значення скелетних м’язів.
2. Будова, форми, основні групи м‘язів дитини.
3. Зазначте функції м‘язів.