1
Przedmiot : Ergonomia w procesie pracy
Lekcja nr 5
Temat: Budowa ukladu kostno-stawowego; dźwignie kostne, stawy, więzadła.
UKŁAD KOSTNO-STAWOWY
Szkielet kostny pełni funkcje ochronne dla narządów wewnętrznych oraz
mózgowia. Zbudowany jest z
kości
, chrząstek, stawów i wiązadeł. Do niektórych
przyczepione są mięśnie, powodujące ruchy kości lub całego ciała.
Kość zbudowana jest z tkani kostnej, składającej się z istoty zbitej i istoty
gąbczastej, które zbudowane są z blaszek kostnych, tworzących beleczki kostne.
Przestrzenie między beleczkami kostnymi wypełnione są szpikiem kostnym. Na
kość składają się takie substancje chemiczne jak: woda, związki mineralne czyli
związki wapnia i fosforu (powodują, że kości są sztywne i twarde), związki
organiczne, czyli głównie białka ( nadają kościom elastyczność i odporność na
uszkodzenia). Z okostnej, czyli błony otaczającej kości, do wnętrza kości
dochodzą poprzez kanaliki nerwy, naczynia krwionośne i chłonne. Okostna
zawiera warstwę komórek powodujących, że kość przyrasta na grubość,
regenerują one tkankę kostną po uszkodzeniu.
Ze względu na kształt wyróżniamy: kości długie (np. kość udowa),kości
krótkie (np. kości śródręcza), kości płaskie (np. kości ciemieniowe, mostek i
łopatki), kości różnokształtne.
Ze względu na różny stopień ruchomości wyróżniamy połączenia kości: ścisłe
(np. szwy kostne czaszki), półścisłe (kości miednicy), ruchome (staw łokciowy,
kolanowy).
Połączenia
półścisłe
i
ruchome
tworzą stawy,
w których kości stykają się powierzchniami stawowymi. Powierzchnie te pokryte
są chrząstką szklistą, powleczoną mazią stawową. Główkę kości panewkę otacza
torebka stawowa zbudowana z mocnej tkanki włóknistej, wyściełanej błoną
maziową. Poza tym w stawach znajdują się elementy pomocnicze, takie jak:
łękotki stawowe, wiązadła, kaletki maziowe.
2
Kościec – czyli szkielet człowieka, składa się z kości czaszki, kości tułowia oraz
kości kończyn górnych i dolnych. Kości czaszki dzielą się na kości części
mózgowej (kość klinowa, kość czołowa, kość ciemieniowa, kość skroniowa i kość
potyliczna) oraz część twarzowa (kość nosowa, łzowa, podniebienna, szczękowa i
żuchwowa, kość jarzmowa). W większości kości czaszki połączone są za pomocą
szwów, które zanikają po 30 roku życia. Wówczas kości czaszki zrastają się ze
sobą.
Kręgosłup zbudowany jest z 33 lub 34 kręgów: 7 szyjnych, 12 piersiowych, 5
lędźwiowych, 5 krzyżowych, 4 lub 5 guziczych. Kręg składa się z trzonu i łuku
kręgowego oraz 7 wyrostków, za pomocą których kręgosłup łączy się z innymi
kośćmi lub mięśniami. Otwory kręgowe tworzą kanał, przez który przebiega
rdzeń kręgowy. W skład kości klatki piersiowej wchodzą: 12 kręgów, 12 par
żeber oraz mostek. Siedem par górnych żeber (tzw. żebra prawdziwe) łączą
bezpośrednio
z mostkiem, trzy pary (żebra rzekome VIII, IX, X) za pośrednictwem żebra
siódmego, a dalsze żebra (XI i XII) nie są połączone z mostkiem.
Kości kończyny górnej dzielą się na: kości obręczy (obojczyk i łopatka) oraz
kości wolnej części kończyny (kość ramienna, kość przedramienia, kości ręki).
Kończyny górne łączą się z kręgosłupem za pomocą obręczy barkowej.
Dłoń tworzą: kości nadgarstka, kości śródręcza i paliczki.
Kości kończyny dolnej są grubsze od kości kończyny górnej. Umożliwia im to
podtrzymywanie całego ciężaru ciała. Z kręgosłupem łączą się poprzez obręcz
miedniczą, składającą się z dwóch kości miedniczych, połączonych kością
krzyżową. W skład kości miedniczej wchodzą: kości: biodrowa, łonowa i
kulszowa. Obie kości miednicze zrośnięte są z kością krzyżową,
tworząc miednicę.
Do kości kończyny dolnej należą: kość udowa, płaska kość zwana rzepką,
chroniąca kolano, kości: strzałkowa i piszczelowa oraz kości stopy: 7 kości stępu,
5 kości śródstopia i paliczki.
DŹWIGNIE
Dźwignia – jest prostą maszyną, urządzeniem do przenoszenia energii (siły).
Działa na zasadzie sztywnego drążka, na który oddziałują siły obracające go
wokół jego punktu podparcia.
W ciele ludzkim szkielet kostny stanowi dla mięśni system dźwigni. Siła mięśni
jest przenoszona przez kości , aby poruszać segmentami ciała. Energia ta (siła
mięśni) z kolei może być transmitowana na obiekty zewnętrzne np. narzędzia.
W KAŻDEJ DŹWIGNI MOŻEMY WYRÓŻNIC NASTĘPUJĄCE ELEMENTY:
1) punkt podparcia (oś obrotu), wokół którego sztywny drążęk obraca się. W
ciele ludzkim odpowiednikiem punktu podparcia jest staw, w którym występuje
ruch.
3
2) ramię siły (wysiłku), czyli odległość pomiędzy punktem podparcia
i punktem
przyłożenia siły wewnętrznej (pokonującej ,siły mięśni).Punktem tym jest
przyczep mięśnia.
3) ramię oporu ( ciężaru), czyli odległość pomiędzy punktem podparcia
i punktem, w którym działa opór czy ciężar (siła zew ), jaki ma być
przezwyciężony czy podniesiony przez to ramię.
Stawy
Stawy to ruchome połączenie między składnikami szkieletu, zewnętrznego lub
wewnętrznego (połączenia kości). Ze względu na specyficzną budowę określane
są jako połączenia maziowe. W stawach (tak jak w łożyskach wielu maszyn)
największym problemem jest tarcie i dlatego powierzchnie stawowe kości pokryte
są bardzo odporną na ścieranie chrząstką szklistą.
Więzadło, wiązadło:
To pasma wytrzymałej tkanki łącznej, które zwykle łączą kości między sobą,
wzmacniając ruchome połączenia między kośćmi (stawy). Mogą również łączyć
kości poza stawami stabilizując układ szkieletowy. Więzadła podtrzymują również
narządy wewnętrzne, np. wątrobę; mocują też zęby w szczęce. W przypadku
więzadeł stawowych wyróżniane są więzadła torebkowe, przebiegające w ścianie
torebki stawowej, zewnątrz torebkowe oraz wewnątrztorebkowe.
4
Lekcja nr 6
Temat: Wpływ aktywności ruchowej na układ kostno-stawowy.
Ruch jest naturalną potrzebą ludzkiego organizmu. W zależności od fazy życia
człowieka, aktywność ruchowa spełnia różne cele. Początkowo wspomaga rozwój
fizyczny, następnie podtrzymuje osiągnięty stan, a w wieku podeszłym
przeciwdziała niekorzystnym zmianom. Każdy z nas posiada ogólną wiedzę na
temat dobroczynnego wpływu ruchu w każdym stadium naszego życia, ale często
zapominamy o tym, wobec uwarunkowań cywilizacji. Jesteśmy przepracowani,
zmęczeni, zestresowani, prowadzimy mało ruchliwy tryb życia. Niezbędna
aktywność ruchowa zastąpiona została siedzącym trybem życia. Pozornie stwarza
to perspektywę dużej wygody i komfortu psychicznego. Niestety długotrwałe
tłumienie biologicznej potrzeby ruchowej powoduje pojawienie się dolegliwości
głównie w zaburzeniu funkcji poszczególnych narządów, a w końcu pogarszające
się działanie aparatu ruchowego. Skutkiem deficytu ruchowego są tzw. choroby
cywilizacyjne ( nadciśnienie tętnicze, cukrzyca, nadwaga, osteoporoza,
dyskopatie - dolegliwości kręgosłupa oraz różne postacie nerwic).
Aktywność ruchowa ma bezpośredni wpływ na rozwijanie i doskonalenie
sprawności fizycznej a co zatem idzie zdrowia. Ruch powoduje zmiany
w układzie mięśniowym, kostno - stawowo - więzadłowym, krążeniowo-
oddechowym, nerwowym. Pod wpływem ćwiczeń siłowych zwiększa się grubość
włókien mięśniowych, a w konsekwencji przekrój poprzeczny, masa, napięcie,
siła i pobudliwość mięśni. Ćwiczenia o charakterze wytrzymałościowym
przyczyniają się do ich kapilaryzacji ( rozbudowania sieci naczyń włosowatych)
umożliwiających lepsze zaopatrzenie mięśni w tlen.
Niezmiernie korzystny jest wpływ ruchu na układ kostny. Przyśpieszenie
procesów rozrostu, zwiększenie ilości substancji zbitej, poprawa struktury
beleczek kostnych a także składu chemicznego kości (w postaci przyrostu
substancji organicznych i soli mineralnych), powoduje że szkielet staje się
bardziej odporny na urazy mechaniczne, zniekształcenia. Pod wpływem ćwiczeń
zwiększa się zakres ruchów w stawach, więzadła stają się grubsze, przez co
wzrasta ich odporność na kontuzje.
Aktywność ruchowa pozytywnie wpływa także na układ krążeniowo-oddechowy.
Wysiłek fizyczny powoduje wzrost liczb erytrocytów (czerwonych ciałek krwi),
zawartości hemoglobiny oraz objętości krwi co prowadzi również do powiększenia
pojemności tlenowej całego organizmu. Czynności narządów wewnętrznych jak
serca
i
płuc
są
ściśle
powiązane
z aktywnością mięśniową. Bezczynność ruchowa wywołuje zmiany wsteczne w
tych układach prowadząc do upośledzenia ich funkcji.
5
Lekcja nr 7
Temat:
Siła mięśniowa i wytrzymałość mięśniowa.
Wytrzymałość mięśniowa - to cecha charakteryzująca możliwości układu
ruchu, definiowana jako:
Zdolność do pokonywania oporu zewnętrznego lub przeciwdziałania mu kosztem
wysiłku mięśniowego lub jest to wypadkowy moment sił rozwijany przez mięsień
lub grupy mięśniowe w pojedynczym i maksymalnym skurczu izometrycznym.
Najogólniej rzecz ujmując, wytrzymałość można określić jako zdolność do
prowadzenia wysiłku fizycznego z określoną intensywnością, bez znacznego
obniżenia jego skuteczności i z równoczesnym utrzymaniem zwiększonej
odporności na zmęczenie. W głównej mierze zależy ona od wydolności organizmu
– stanowi niejako jej biologiczną podstawę. Z kolei za wydolność ustroju
odpowiada prawidłowe funkcjonowanie układów krążenia oraz oddechowego.
Mają na nie wpływ czynniki, takie jak rodzaj energetyki wysiłku (procesy
metaboliczne tlenowe lub beztlenowe), umiejętność usuwania produktów
przemiany materii, sprawność procesów termoregulacyjnych oraz zdolność
transportu substancji odżywczych i tlenu.
W związku z tym na wytrzymałość składają się zarówno wydolność, jak
i osobnicze predyspozycje psychiczne. Zalicza się do nich przede wszystkim siłę
woli, poziom motywacji oraz tolerancję na zmęczenie i odporność na ból.
Czym różni się siła mięśniowa od wytrzymałości mięśniowej?
Siła mięśniowa jest efektem napięcia mięśni, co pozwala człowiekowi na
swobodne poruszanie się w przestrzeni. Związane jest to z pokonywaniem sił
grawitacji przez np. mięśnie posturalne: prostownik grzbietu, prosty brzucha,
pośladkowy wielki czy czworogłowy uda. Jednak funkcja ta nie wydaje się jedyną,
jeżeli chodzi o ludzki aparat mięśniowy, i z uwagi na to, że jest słabo
kontrolowana genetycznie, wykazując znaczny stopień wytrenowania i adaptacji
do zmiennych warunków środowiskowych, może być kształtowana i
wykorzystywana do szerokiego spektrum zadań. Przykładowo, kształtowanie siły
mięśniowej
jest
nieodzownie
związane
z hipertrofią włókien mięśniowych.
Wytrzymałość
mięśniowa
z
kolei
oznacza
przełamywanie
oporu
grawitacyjnego przez czas dłuższy, niż ma to miejsce w przypadku siły
mięśniowej, dla której najważniejszy jest sam skutek przeniesienia ciała
z punktu A do punktu B, bez znaczenia czasowego wykonanej pracy.