Budowa i fizjologia narządu ruchu.

Narząd ruchu składa się z układu biernego - kostno-stawowego i układu czynnego - nerwowo-mięśniowego.

Mocne i twarde kości stanowią wewnętrzny szkielet, stanowiący podporę i ochronę dla pozostałych części ciała.

Oś układu kostnego stanowi kręgosłup, który jest osadzony w obręczy miednicy, a na jego szczycie opiera się czaszka. Kręgosłup dzieli się na pięć odcinków i jest zbudowany z 34-35 kręgów. Odcinek szyjny tworzy 7 kręgów, piersiowy - 12, lędźwiowy - 5, kość krzyżową tworzy 5 kręgów zespolonych w jedną całość. Zakończenie kręgosłupa tworzy część guziczna kręgosłupa, czyli kość ogonowa, zbudowana z 4-5 zrośniętych ze sobą kręgów.

Od piersiowego odcinka kręgosłupa odchodzą żebra (12 par), tworzące klatkę piersiową, która od przodu zamyka mostek. Na górnej części klatki piersiowej znajduje się obręcz kończyny górnej (barkowa), którą tworzą obojczyki i łopatki. Z obręczą barkową połączone są kończyny górne - prawa i lewa. Każda z nich składa się z kości ramiennej, kości łokciowej i promieniowej oraz kości ręki, do których należą kości nadgarstka oraz śródręcza i paliczki.

Z miednicą łączą się kończyny dolne. Każda z nich jest utworzona przez kość udową, piszczelową, strzałkową oraz kości stopy: skokową, piętową, kości stępu, kości śródstopia i paliczki. Pomiędzy kością udową a kośćmi podudzia znajduje się staw kolanowy, osłonięty od przodu przez rzepkę.

By uzupełnić opis budowy szkieletu, należy wymienić czaszkę, której część stanowi ochronę dla mózgu, część natomiast tworzy kostny zrąb twarzy i wchodzi w skład narządu żucia (układ kostny szczęki i żuchwy).

W sumie układ kostny człowieka utworzony jest przez 206 pojedynczych kości połączonych różnymi rodzajami stawów. Kości różnią się kształtem i wielkością - i pełnią różne funkcje. Różnice rozmiarów są znaczne. Kość udowa - największa w szkielecie człowieka - ma około 0,5 m długości, podczas gdy najmniejsza kosteczka ucha środkowego - strzemiączko - mierzy zaledwie 2,6 mm.

Pod względem kształtu można kości podzielić na cztery grupy: długie (np. udowa lub ramienna), krótkie (np. kości nadgarstka i stępu), płaskie (np. żebra, łopatki) i nieregularne (np. kości twarzoczaszki).

Kości tworzące określoną część szkieletu (np. kręgosłup, kończynę górną, kończynę dolną) połączone są ze sobą stawami. W obrębie stawu powierzchnie kości (tzw. powierzchnie stawowe) są pokryte idealnie gładką chrząstką stawową. Umożliwia to ruch w stawie z minimalnym tarciem powierzchni kości, co zapobiega ich ścieraniu się i zużyciu. Żeby staw nie rozpadł się, kości, które go tworzą, są połączone w stały sposób za pomocą więzadeł.

Dodatkowe zabezpieczenie przed destabilizacją stawu i równocześnie dodatkową ochronę zapewnia otaczająca go torebka stawowa. Zamyka ona szczelnie staw i przechodzi w okostną, czyli mocną, obficie unaczynioną i unerwioną błonę włóknistą, okrywającą ze wszystkich stron kość. Torebka stawowa jest zbudowana z dwóch warstw. Warstwa zewnętrzna składa się z łącznotkankowych włókien, z których część tworzy więzadła łączące kości. Wewnętrzna warstwa torebki stawowej to tzw. maziówka, bogato unaczyniona błona produkująca maź stawową. Jest to gęsta ciecz, która ułatwia "poślizg" w stawie i zapewnia bezbolesne przesuwanie się powierzchni stawowych względem siebie.

Specyfiką kręgosłupa jest obecność pomiędzy trzonami kręgów łącznotkankowych tarcz międzykręgowych, tzw. dysków.

Odrębnością stawu kolanowego jest natomiast obecność w nim dwóch łąkotek, będących półksiężycowatymi ciałami włóknisto-chrzęstnymi, chroniącymi ten mocno obciążony staw przed nadmiernym zużyciem.

Ruchy w stawach byłyby niemożliwe do wykonania, gdyby nie praca mięśni. Skurcz włókien mięśniowych, powodujący skrócenie się mięśni, prowadzi do zmiany położenia kości względem siebie. To, jaki ruch zostanie wykonany, np. zginanie czy prostowanie kolana, zależy od tego, która grupa mięśniowa, czy też pojedynczy mięsień, skurczy się.

Impuls do wystąpienia skurczu mięśnia pochodzi z centralnego układu nerwowego i jest przewodzony przez rdzeń kręgowy i wychodzące z niego korzenie nerwowe, z których powstają nerwy obwodowe. Impuls powodujący skurcz mięśnia wprawiający w ruch jakąś część układu kostno-stawowego pochodzi z obszaru mózgu należącego do tzw. układu piramidowego, co oznacza, że podlega on kontroli naszej świadomości.

Do kości przytwierdzonych jest przeszło 500 mięśni. Są one zbudowane z włókien poprzecznie prążkowanych. Większość mięśni jest przyczepiona do kości za pomocą ścięgien lub bezpośrednio. Ścięgna mają kształt wstążki lub powrózka i utworzone są z mocnej włóknistej i zbitej tkanki łącznej. Z jednej strony łączą się z mięśniem, drugi koniec ścięgien jest przytwierdzony do kości. Niektóre mięśnie (np. twarzy) łączą się bezpośrednio ze skórą lub błonami śluzowymi.

Skurcz mięśnia pociąga za jego przyczep do kości i powoduje ruch kości w danym kierunku.

Zakres ruchu zależy od typu stawu. W narządzie ruchu człowieka znajdują się stawy jednoosiowe (np. międzypaliczkowe w palcach rąk i stóp), dwuosiowe (np. staw nadgarstka) i wieloosiowe (np. staw barkowy lub biodrowy). Odpowiedni kształt główki i panewki stawowej umożliwia wykonywanie ruchów w jednej, dwu lub wielu płaszczyznach. I tak staw jednoosiowy ma główkę o kształcie bloczka, a panewka jest jakby negatywem główki. Staw dwuosiowy ma główkę o kształcie eliptycznym i odpowiednio "wyżłobioną" panewkę. W stawach wieloosiowych główka ma kształt kulisty i porusza się we wklęsłej, miseczkowatej panewce.

Fizjologia narządu ruchu

Kości, stawy i mięśnie tworzą ściśle związaną ze sobą całość biologiczną i mechaniczną i wzajemnie na siebie oddziałują. Zarówno ich rozwój, jak i funkcjonowanie są od siebie nawzajem uzależnione. Do prawidłowego rozwoju mięśni konieczny jest dobry rozwój i stan kości oraz prawidłowa budowa i funkcjonowanie stawów. Patologia mięśni natomiast (zaniki, porażenia, niedowłady) może szkodliwie oddziaływać na stan stawów. Unieruchomienie związane z chorobą stawów lub mięśni może prowadzić do zaniku tkanki kostnej.

Kość jest żywą tkanką, która podlega ciągłej przebudowie, wymianie soli mineralnych, modelowaniu, przystosowywaniu do potrzeb narządu ruchu. Bodźcem do odbudowy i wzmacniania kości jest przerywany nacisk mechaniczny i pociąganie zachodzące w czasie ruchu.

W wieku dziecięcym odbywa się wzrost kości na długość. Decydują o nim prawidłowy stan i funkcjonowanie chrząstki nasadowej. Chrząstka wzrostowa nie jest jednakowa we wszystkich częściach kości długich. Największy potencjał wzrostowy ma ona w kościach udowych i piszczelowych w pobliżu stawów kolanowych - aż 70% długości kończyn dolnych wytwarza chrząstka wzrostowa w tych miejscach. Wzrost w chrząstce nasadowej piszczeli w okolicy stawów skokowych to tylko 20%, a kości udowej w okolicy stawu biodrowego - 10% wytworzonej długości kończyny. Warunkiem prawidłowego wzrostu kości jest dobre krążenie krwi w okolicy chrząstek nasadowych, prawidłowe unerwienie i czynność kończyny. Chrząstka wzrostowa, podobnie jak stawowa czy kość, do dobrego odżywienia wymaga rytmicznej zmiany nacisku, który pobudza jej wzrost. Ważne jest też oddziaływanie czynników ogólnoustrojowych, wśród których kapitalne znaczenie ma odpowiednia zawartość białka, soli mineralnych i witamin w diecie. W okresie wzrastania, jak i w późniejszym wieku, istotna dla kości jest coroczna odpowiednia porcja światła słonecznego, decydująca o zaopatrzeniu organizmu w witaminę D.

Po zakończeniu okresu wzrastania, kiedy chrząstki nasadowe zarosną, kość nadal żyje, zmienia się i aż do końca życia trwa zastępowanie zużytej, słabszej tkanki kostnej kością nową, bardziej odporną na obciążenia mechaniczne. Jest to walka organizmu ze "zmęczeniem materiału", które w kościach poddawanych nieustannym obciążeniom dałoby o sobie znać bardzo wcześnie, gdyby nie stały proces odnowy.

Stan czynnościowy stawów jest uzależniony od stanu chrząstki stawowej i aparatu więzadłowo-torebkowego. Chrząstka szklista pokrywająca powierzchnie stawowe kości jest pozbawiona naczyń krwionośnych i unerwienia. Odżywiana jest od strony stawu przez płyn stawowy i od strony kości przez naczynia podchrzęstnej warstwy kości. By procesy odżywianie chrząstki przebiegały prawidłowo, niezbędny jest ruch, zmiany ciśnienia i nacisku na powierzchnię stawową. Płyn odżywiający jest wtedy wciskany w nią i wyciskany, jak z gąbki. Unieruchomienie lub zmniejszone obciążenie stawu pogarszają odżywienie chrząstki. Nie jest też korzystny stały lub nadmierny ucisk, prowadzi bowiem do ścieńczenia warstwy chrząstki i jej zaniku.

Prawidłowa, odpowiedniej grubości chrząstka stawowa amortyzuje wstrząsy w stawie i sprzyja równomiernemu rozłożeniu nacisku na całą powierzchnię stawową.

Nie mniej ważną rolę odgrywa błona maziowa, która wyściela części stawu nie pokryte chrząstką, ułatwia ruchy, wydziela i wchłania płyn stawowy, dzięki czemu zapewnia odżywienie chrząstki stawowej. Duża zawartość substancji śluzowych w produkowanym przez nią płynie ułatwia poślizg powierzchni stawowych kości.

Zadanie mięśni to utrzymanie ciała w odpowiedniej pozycji i nadanie ciału lub jego częściom ruchu. Mięśnie nie działają w sposób izolowany. W każdym ruchu, nadzorowanym przez świadomość, konieczne jest współdziałanie i przeciwdziałanie odpowiednich mięśni, co zapewnia płynność ruchu i utrzymanie postawy odpowiedniej dla wykonywanej pracy. Mięśnie są przystosowane do wykonywania krótkotrwałej pracy. Przedłużający się skurcz mięśnia, czyli długotrwała praca statyczna, prowadzi do zmęczenia i osłabienia mięśni, uniemożliwia bowiem utrzymanie prawidłowego przepływu krwi i zapewnienia odnowy zasobów energetycznych komórek mięśniowych. O prawidłowej pracy mięśni decyduje nie tylko ich ukrwienie, ale i unerwienie. Pozbawienie mięśni unerwienia prowadzi do ich zaniku. Źle wpływa też na mięśnie "brak pracy", np. wskutek przebytych urazów z uszkodzeniem kości lub stawu. Niektóre mięśnie (z grupy prostowników) ulegają wtedy zanikowi, mięśnie przeciwstawne (zginacze) - przykurczom.

Najlepsza strona o Kulturze Fizycznej: www.konspektywf.prv.pl