Студопедия — Вопрос 26 Анатомическая и биомеханическая классификация соединения костей

Студопедия — Вопрос 26 Анатомическая и биомеханическая классификация соединения костей

Биомеханика суставов и опорно-двигательного аппарата. Классификация суставов по форме суставных поверхностей, количеству движения и функции

В организме живого человека суставы играют тройную роль (Davies): 1) Содействуют сохранению положения тела. 2) Участвуют в перемещении частей тела в отношении друг друга. 3) Являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.
Так как в процессе эволюции условия для мышечной деятельности были различными, то и получились сочленения различной формы и функции. По форме суставные поверхности могут рассматриваться как отрезки геометрических тел вращения: цилиндра, вращающегося вокруг одной оси; эллипса, вращающегося вокруг двух осей, и шара — вокруг 3 и более осей.
В суставах движения совершаются вокруг трех главных осей.
Различаются следующие виды движений в суставах:
1) Движение вокруг фронтальной (горизонтальной) оси — сгибание (flexio), т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание (extensio), т. е. увеличение этого угла.
2) Движения вокруг сагиттальной (горизонтальной) оси — приведение (adductio), т. е. приближение к срединной плоскости, и отведение (abductio), т. е. удаление от нее.
3) Движения вокруг вертикальной оси, т. е. вращение (rotatio) кнутри и кнаружи или направо и налево.
4) Круговое движение (circumductio), при котором совершается переход с одной оси на другую, причем один конец кости описывает круг, а вся кость — фигуру конуса.
Возможны и скользящие движения суставных поверхностей, а также удаление их друг от друга, как это, например, наблюдается при растягивании пальцев.
Характер движения в суставах обусловливается формой суставных поверхностей. Объем движения в суставах зависит от разности в величине сочленяющихся поверхностей. Если, например, суставная ямка представляет по своему протяжению дугу в 140°, а головка в 210°, то дуга движения будет равна 70°. Чем больше разность по протяжению суставных поверхностей, тем больше дуга (объем) движения, и наоборот. Если обе сочленяющиеся поверхности равны между собой, то движение отсутствует или очень незначительно. Движения в суставах, кроме уменьшения разности по протяжению сочленовных поверхностей, могут ограничиваться еще различного рода тормозами, роль которых выполняют некоторые связки, мышцы, костные выступы и т. п. Так как усиленная физическая (силовая) нагрузка вызывающая рабочую гипертрофию костей, связок и мышц, приводит к разрастанию этих образований и ограничению подвижности, то у различных спортсменов замечается различная гибкость суставов в зависимости oт вида спорта. Например, плечевой сустав имеет больший объем движений у легкоатлетов и меньший у тяжелоатлетов. Если тормозящие приспособления в суставах развиты особенно сильно, то движения в них резко ограничены. Такие суставы называют тугими.
На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи, увеличивающие количество движений. Так, в височно-нижнечелюстном сочленении, относящемся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, благодаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода движения.

Согласно действующей анатомо-физиологической классификации суставы различают [2]

§ по числу суставных поверхностей,

§ по форме суставных поверхностей и

§ по функции.

По числу суставных поверхностей:

§ Простой сустав (лат. articulatio simplex) — имеет две суставные поверхности, например межфаланговый сустав большого пальца

§ Сложный сустав (лат. articulatio composita) — имеет более двух суставных поверхностей, например локтевой сустав

§ Комплексный сустав (лат. articulatio complexa) — содержит внутрисуставной хрящ (мениск либо диск), разделяющий сустав на две камеры, например Височно-нижнечелюстной сустав

§ Комбинированный сустав — комбинация нескольких изолированных суставов, расположенных отдельно друг от друга, напримерВисочно-нижнечелюстной сустав

По функции и форме суставных поверхностей:

1. Цилиндрический сустав, (лат. art.trochoidea), например атланто-осевой срединный

2. Блоковый сустав, (лат. art.ginglymus), например межфаланговые суставы пальцев

3. Винтообразный сустав, как разновидность блоковидного, например плечелоктевой

1. Эллипсовидный (лат. art.ellipsoidea), например Лучезапястный сустав

2. Мыщелковый (лат. art.condylaris), например Коленный сустав

3. Седловидный (лат. art.sellaris), например запястно-пястный сустав I пальца

1. Шаровидный (лат. art.spheroidea), например Плечевой сустав

2. Чашеобразный, как разновидность шаровидного, например тазобедренный сустав

3. Плоский (лат. art.plana), например межпозвонковые суставы.

Цилиндрический сустав

Цилиндри́ческий суста́в (враща́тельный сустав) — цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается в вертикальной оси тела или параллельно длинной оси сочленяющихся костей и обеспечивает движение вокруг одной (вертикальной) оси — вращение (лат. rotátio) [2] .

Блоковидный сустав

Блокови́дный сустав — суставная поверхность представляет собой лежащий во фронтальной плоскости цилиндр, расположенныйперпендикулярно по отношению к длинной оси сочленяющихся костей [2] .

Эллипсовидный сустав

Эллипсови́дный сустав — суставные поверхности имеют вид отрезков эллипса (одна выпуклая, а другая вогнутая), которые обеспечивают движение вокруг двух взаимно перпендикулярных осей [2] .

Мыщелковый сустав

Мы́щелковый сустав — имеет выпуклую суставную головку, в виде выступающего отростка (мыщелка), близкого по форме к эллипсу. Мыщелку соответствует впадина на суставной поверхности другой кости, хотя их поверхности могут существенно отличаться друг от друга. Мыщелковый сустав можно рассматривать как переходную форму от блоковидного сустава к эллипсовидному [2] .

Седловидный сустав

Седлови́дный сустав — образован двумя седловидными суставными поверхностями, сидящими «верхом» друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперёк другой, благодаря чему возможно движение в двух взаимно перпендикулярных осей [2] .

Шаровидный сустав

Шарови́дный сустав — одна из суставных поверхностей представлена выпуклой ларовидной формы головкой, а другая соответственно вогнутой суставной впадиной. Теоретически движение в этом виде сустава может осуществляться вокруг множества осей, но практически используется только три. Шаровидный сустав самый свободный из всех суставов [2] .

Читайте также:  Зубная паста от зубного камня – Выбираем лучшую пасту для удаления твердого налета

Плоский сустав

Пло́ский сустав — имеют практически плоские суставные поверхности (поверхность шара с очень большим радиусом), поэтому движения возможны вокруг всех трёх осей, однако объем движений ввиду незначительной разности площадей суставных поверхностей незначительный [2] .

Тугой сустав

Туго́й сустав (амфиартроз) — представляют группу сочленений с различной формой суставных поверхностей с туго натянутой капсулой и очень крепким вспомогательным связочным аппаратом, тесно прилегающие суставные поверхности резко ограничивают объём движений в этом виде сустава. Тугие суставы сглаживают сотрясения и смягчают толчки между костями [2] .

Биомеханика движений человека

Что такое биомеханика?

Название включает в себя греческие слова bios — жизнь и mexane — механизм, рычаг. В отличие от традиционной механики, в которой рассматривается движение и взаимодействие предметов, биомеханика это наука, которая изучает и анализирует многогранные и разносторонние движения живых существ. В фитнесе, да и во всех видах спорта, особенно подвижных, биомеханика рассматривается и используется, как базовая наука и имеет большое значение. Основу биомеханики составляют физиология, геометрия, математика, анатомия и физика в разделе механики. Не меньше биомеханика связана с психологией и биохимией. Все варианты взаимодействия прикладных наук полезны и приносят ощутимую пользу.

Биомеханическая мускульная работа

Работа любой мышцы человеческого опорно-двигательного аппарата основаны на умении и возможности мышцы сокращаться. В момент мышечного сокращения сама мышца укорачивается, а обе точки крепления к костям сближаются одна относительно другой. Подвижная точка Insertion начинает приближаться к начальной неподвижной точке крепления Origin, так осуществляется движение данной конечности.

Если применить это качество и свойство мышечной материи к области фитнеса, то открывается возможность выполнения определенной механической работы (подъем штанги, перемещение конечности с гантелей), прилагая разную степень мышечного усилия. Мышечная сила в данном случае будет определяться площадью сечения мышечных волокон, или говоря простым языком площадью разреза мышцы в поперечнике. Размер мышечного сокращения определен длиной мышечного волокна. Соединения костей и взаимодействие с мышечными группами устроено в форме механического рычага, позволяющего выполнять простейшую работу по поднятию и передвижению предметов.

Механика учит нас, что чем дальше от оси будет приложена сила, тем выше кпд, ибо благодаря большому плечу рычага, работу можно выполнить с меньшими усилиями. Так и в биомеханике — если мышца крепится дальше от опорной точки, тем более выгодно будет использована ее сила. П.Ф. Лесгафт в этом смысле квалифицировал мышцы на сильные, имеющие крепление дальше от опорной точки и быстрые или ловкие, имеющие точку крепления вблизи опоры.

Мышечное движение всегда производится в двух противоположных направлениях. По этой причине для выполнения двигательного процесса вокруг одной опорной точки необходимо наличие двух мышц на противоположных сторонах одна от другой. Направления движения в биомеханике тоже получили свои определения: сгибание и разгибание, приведение и отведение, горизонтальное приведение и горизонтальное отведение, ротация медиальная и ротация латеральная.

Мышца, которая вызывает момент движения при сокращении и принимает на себя основную нагрузку, называется агонистом — Prime mover. Каждое сокращение мышцы-агониста приводит к полному расслаблению противоположной ей мышцы-антагониста. Если мы выполняем сгибание в локте, агонистом будет являться сгибатель локтя — бицепс, а антагонистом в этот момент будет разгибатель локтя — трицепс. После окончания движения обе мышцы будут уравновешивать друг друга, находясь в немного растянутом состоянии. Это явление называется мышечным тонусом. Мышцы, помогающие выполнять движение мышце-агонисту и действующие в одном с ним направлении, но испытывающие меньшую нагрузку и меньшую степень сокращения называются синергистами. Мышцы, обеспечивающие устойчивость и равновесие определенному суставу при выполнении движения, называются фиксаторами. Помимо фиксаторов значительную роль в тренировочном процессе выполняют мышцы стабилизаторы, которые работают в качестве элементов равновесия тела при смещении центра тяжести и увеличении общей силовой нагрузки. Кроме того мышцы стабилизаторы участвуют в повседневной жизни человека в обеспечении равновесного расположения частей тела относительно друг друга вне силовой тренировки.

В любой момент движения, кости образуют механические рычаги, следуя за мышечными командами.

Биомеханика выделяет три вида биомеханических рычагов:

  • рычаг 1 рода, где точки приложения силы расположены с противоположных сторон от оси;
  • рычаг 2 рода, где точки приложения силы располагаются по одну сторону от оси, но на разном от нее расстоянии, поэтому здесь применимы два вида рычага, условно называемые «рычаг силы» и «рычаг скорости».

Рассмотрим виды рычагов более подробно:

Рычаг 1 рода

В биомеханике он называется «рычагом равновесия». Поскольку точка опоры расположена между двумя точками приложения силы, рычаг еще называют «двуплечим». Такой рычаг нам демонстрирует соединения позвоночника и черепной коробки. Если вращающий момент силы, действующей на затылочную часть черепа равен вращающему моменту силы тяжести, действующему на переднюю часть черепа, и они имеют одинаковое плечо рычага, достигается равновесие. Нам удобно, мы не замечаем разнонаправленного действия, и мышцы не напряжены.


Рычаг 2 рода

В биомеханике он подразделяется на два вида. Название и действие этого рычага зависят от места расположения приложения нагрузки, но у рычагов обоих видов точка приложения силы точка приложения сопротивления находятся по одну сторону от точки опоры, поэтому оба рычага являются «одноплечими». Рычаг силы образуется при условии, что длина плеча приложения силы мышц длиннее плеча приложения силы тяжести (сопротивления). В качестве наглядного примера можно продемонстрировать человеческую стопу. Осью вращения здесь являются головки плюсневых костей, пяточная кость служит точкой приложения силы, а тяжесть тела образует сопротивление в голеностопном суставе. Здесь имеет место выигрыш в силе, за счет боле длинного плеча приложения силы и проигрыш в скорости. Рычаг скорости имеет более короткое плечо приложения мышечной силы, чем плечо силы противодействия (силы тяжести). Примером может служить работа мышц сгибателей в локтевом суставе. Бицепс крепится вблизи точки вращения (локтевой сустав) и с таким коротким плечом необходима дополнительная сила мышце сгибателю. Здесь имеет место выигрыш в скорости и ходе движения, но проигрыш в силе. Можно заключить, что чем ближе от места опоры будет крепиться мышца, тем короче будет плечо рычага, и тем значительнее будет проигрыш в силе.

Читайте также:  Ваша кожа в ужасном состоянии! » - КРАСОТА НА МИЛЛИОН


При соединении двух костных пар образуется биокинетическая пара, характер движения в которой определяется строением костного сочленения (сустава), работой мышц, сухожилий и связок. Подвижность в суставе может зависеть от многочисленных факторов: пола, возраста, генетического строения, состояния ЦНС.

Для того чтобы оптимально и правильно принять исходное положения для выполнения упражнений необходимо напрямую руководствоваться знанием законов рычагов первого и второго типов. Если мы изменим положение конечности или туловища, то в свою очередь определенным образом изменится длина плеча рычага конечности или туловища. В любом случае всегда исходное положение выбирается таким образом, чтобы начальный период тренировки сопровождался менее нагрузочными положениями конечностей и корпуса. В дальнейшем, в зависимости от состояния и формы тренирующегося, можно постепенно увеличивать длину плеча рычага, для усиления воздействия на определенную мышечную группу. Увеличение силы противодействия одновременно с удлинением плеча рычага в свою очередь еще больше акцентирует внимание на укрепление силы конкретной мышечной группы или одной мышцы.

Для осуществления технически грамотного движения в момент выполнения упражнения, необходимо и важно знать, в каком направлении работает сустав, соединяющий активную мышечную группу. Здесь нам необходимо опять обратиться к анатомическим плоскостям. Виды и описание осей и плоскостей даны в разделе кинезиологии. Виды и названия суставов вы можете найти в разделе анатомии. Опорно-двигательный аппарат человека представляет собой различные костные сочленения, соединенные друг с другом посредством суставов. Тело человека может свободно перемещаться в шести направлениях: вперед и назад, вправо и влево, вверх и вниз. Определенная классификация суставов позволяет движения в этих направлениях.

Суставы трехосные — это самые подвижные суставы, они свободно обеспечивают движение в трех направлениях. Примером служат: соединения черепа и позвоночника, межпозвонковых дисков, плечевые суставы, лучевой и тазобедренный. Подобные суставы имеют шарообразную форму. Движения в этих суставах происходят в сагиттальной, корональной и трансверсальной плоскостях. В этих суставах тренирующийся имеет возможность выполнять все виды движений: сгибание и разгибание, приведение и отведение, горизонтальное приведение и отведение, медиальную и латеральную ротацию.

Суставы двухосные — обеспечивают движение в двух направлениях, менее подвижны. Они имеют форму эллипса или седла. Движения в этих суставах происходят в сагиттальной и корональной плоскостях. Примером служат суставы пальцев рук, лучезапястный сустав. Здесь возможны сгибание и разгибание, приведение и отведение.

Суставы одноосные — обеспечивают однонаправленное движение. Они имеют форму цилиндров и блоков. Примером служат плече локтевой, лучевой, коленный, голеностопный суставы. Движения возможны в сагиттальной плоскости и это сгибания и разгибания. В лучевом суставе возможна ротация латеральная (супинация) и ротация медиальная (пронация).

Несмотря на то, что многие крупные мышцы рассматриваются в анатомии как единое целое, различные части и отделы больших мышц могут осуществлять неодинаковые движения. В сгибании плеча, например, принимает участие Deltoid Anterior, в отведении плеча Middle Deltoid, а в разгибании Deltoid Posterior. Данные знания являются основой для составления индивидуальной программы тренировок, которую инструктор или тренер готовит для тренирующегося. Это позволяет грамотно осуществить подбор необходимых упражнений для воздействия на конкретную мышцу или мышечную группу.

В зависимости от того, какое исходное положение принимает тренирующийся, выполнение определенного упражнения может усложняться или облегчаться. Поэтому общая эффективность тренировки также зависит от исходного положения в выполнении упражнения. В фитнесе мы применяем следующие исходные положения: положение лежа — самое простое и легкое, положение сидя — менее легкое и положение стоя — с малой площадью опоры и поэтому достаточно сложное для удержания равновесия.

Для сглаживания разбалансировки в положениях тела с неустойчивым равновесием используются упоры. Очень распространенным является упор лежа. Это закрытая кинематическая цепь, поскольку все части тела замкнуты. Устойчивость и равновесие имеют достаточно высокую степень, центр тяжести расположен низко, площадь опоры большая.

Для примера верхней опоры могут послужить висы. Висы тоже считаются достаточно устойчивыми. Тело человека испытывает силу растяжения под тяжестью собственного веса. Руки прямые и соприкасаются с опорой в фиксировано положении. Вис является силовым упражнением уже сам по себе. Подтягивания на перекладине являются сложным силовым упражнением, которое может выполнить только подготовленный спортсмен с сильно развитыми мышцами верхнего пояса и верхних конечностей. В таком положении любая двигательная активность является сложно выполнимой, поэтому можно использовать опору для ног.

Ходьба — повседневная двигательная активность человека. Это попеременное движение ног. Одна нога служит опорой в тот момент, когда другая находится в воздухе и движется вперед. Ноги поочередно сменяют друг друга, меняя последовательно опорную фазу на двигательную.

Читайте также:  Какие можно увидеть патологии легких на рентгене или на флюорографии

Бег — быстрые циклические шаги, требующие от опорно-двигательного аппарата достаточно больших энергозатрат, напряжения центральной нервной системы, хорошей физической формы. Измеряется длиной шага, скоростью бега и длительностью временного промежутка.

Приседания — выполняются мышцами нижних конечностей. Площадь опоры достаточно мала, равновесие не обладает достаточной устойчивостью. При опоре руками выполнение приседаний значительно облегчается. Чем приседания глубже, тем они тяжелее. Усложнение упражнений осуществляется за счет темпа и числа приседаний, возможно дополнительное отягощение на плечи.

Прыжки — это поочередные отталкивания тела от площади опоры. Главную работу выполняют мышцы нижних конечностей, мышцы туловища и рук участвуют в движении, обеспечивая вспомогательную функцию.

1 Анатомическая и биомеханическая классификация соединений костей, их функциональные особенности. Непрерывные соединения костей.5(II) Классификация соединений костей

Соединения объединяют кости в комплексы, а в целом – в единый скелет. Они обладают подвижностью, прочностью, упругостью.

Среди соединений костей различают по анатомической классификации:

непрерывные, когда между концами костей имеется сплошная соединительная или хрящевая, а в последующем и костная ткань;

прерывныесоединения или суставы, главными признаками которых является наличиещели (полости) между суставными концами костей исиновиальной оболочкив капсуле;

полупрерывныесоединения или симфизы, когда в прослойке между костями хряща или фиброзной ткани появляется щель.

В кинематике сочленений любое физическое тело, подвижно соединенное с другим, образует звено, а звенья складываются в кинематические цепи. В классической механике тело, перемещающееся в любом из трех координатных направлений и вращающееся вокруг любой из трех координатных осей, обладает, как минимум, 6-ю степенями свободы. Если данное тело в одной из своих точек закреплено, то оно уже не может поступательно перемещаться. Его движения ограничиваются вращением вокруг координатных осей. В человеческом теле общее число степеней свободы – 240.

В основу биомеханической классификации положены оси, проводимые через соединения костей в трех направлениях: фронтальном, сагиттальном и продольном.

Вокруг фронтальнойоси выполняетсясгибание и разгибание,сагиттальнойотведение и приведение,продольнойповороты, вращение, круговое движение.

При сгибании кости, образующие звено, сближаются и угол между ними уменьшается, при разгибании они расходятся с увеличением угла.

Приведение смещает кость к срединной линии тела, уменьшая угол, отведение – удаляет, увеличивая угол.

Круговое движение – сложное, в нем кость описывает окружность, последовательно проходя через все оси.

В ряде суставов возможны повороты внутрь – пронацияи наружу –супинация, а при сложении движений –вращение. Поэтому размах (объем) движений зависит от разности угловых перемещений и выражается в угловых градусах (радианах).

Непрерывные соединения, обладая прочностью и упругостью, обеспечивают небольшую подвижность. Однако, она имеет важное значение, особенно в таких комплексах, как череп, грудная клетка, таз, так как отражается на росте, развитии, функции и биомеханической устойчивости не только соединяемых костей, но и расположенных внутри органов. В зависимости от вида ткани внутри соединения различают фиброзные, хрящевые и костные непрерывные сочленения.

В группу фиброзных соединений, синдесмозов, входят:

связки: желтая и выйная, межпоперечные и межостистые в позвоночном столбе и многие другие, образованные плотной волокнистой или эластической тканью в виде толстых пучков или пластин (мембран);

межкостные мембраны: из плотной оформленной соединительной ткани между костями предплечья, голени – широкие фиброзные перепонки, натянутые между краями диафизов костей;

швы черепа:зубчатые, чешуйчатые, плоскиехарактерны для костей мозгового и лицевого черепа (особенность швов в медленном, постепенном окостенении из появляющихся в разные сроки костных ядер, что позволяет определить по ним возраст человека);

зубо-альвеолярные или периодонтные соединения(старое и неудачное название —вколачивание), осуществленное при помощи волокон соединительной ткани между корнем зуба и стенками альвеолы, между шейкой зуба и десной, между корнями многокорневых зубов: поэтому соединительная ткань, окружающая шейку и корень зуба, называется периодонтом, состоящим из зубо-альвеолярных, зубо-десневых и межкорневых фиброзных волокон и других компонентов соединительной ткани.

К хрящевым непрерывным соединениямотносятсясинхондрозы, выполненные гиалиновым и реже волокнистым хрящом, например,между костями основания черепа: клиновидно-решетчатый, внутриклиновидный, клиновидно-затылочный, клиновидно-каменистый, межнижнечелюстной синхондрозы и симфизы.

Окостенение синхондрозов черепа начинается в плодном периоде, заканчивается к 20-25 годам, поэтому данные соединения считаются временнымии к началу зрелого периода превращаются в костные соединения.

Временные синхондрозыгрудины, тазовой кости и особенно трубчатых костей обусловлены наличием метаэпифизарных хрящей, обеспечивающих рост костей в длину, синостозирование их наступает в 15-23 года. Причем в длинных трубчатых костях таких хрящей два – по одному на каждом конце кости, и в росте кости они участвуют поочередно в зависимости от возрастного срока. Короткие трубчатые кости растут в длину за счет одного хряща (моноэпифизарный рост). В образовании синхондрозов участвуют и волокнистые хрящи, например, между телами позвонков, между лобковыми костями.

Функциональное значение непрерывных соединений особенно проявляется в черепе, где они постоянно находятся в ритмичном движении, благодаря дыхательным и сосудистым перемещениям головного мозга, его оболочек и ликвора. Врачи остеопаты, оказывая механическое воздействие на черепные соединения, влияют через них на головной мозг, излечивая многие болезни.

Ссылка на основную публикацию
Строение уха Статьи МЦ «Диагностика
СТРОЕНИЕ ОРГАНА СЛУХА Ухо — это сложный орган, выполняющий две функции: слушание, посредством которого мы воспринимаем звуки и интерпретируем их,...
Стоматологическая клиника у метро Отрадное; Дента-Эль
Стоматологическая клиника Дента-Эль на Отрадной Сеть Про «Стоматологическая клиника Дента-Эль на Отрадной» Предложить изменения Сообщить о закрытии Здоровье своих зубов...
Стоматологический инструментарий и перевязочный материал
Стоматологические инструменты При обследовании ротовой полости пациента, проведении хирургических вмешательств, протезировании и других манипуляциях дантисту нужно иметь под рукой большой...
Строение человека – внутренние органы изучаем их схему расположения по фото и картинкам
Окружающий мир. 2 класс Конспект урока Окружающий мир, 2 класс Урок 18. Строение тела человека. Если хочешь быть здоров. Перечень...
Adblock detector