KINEZJOLOGIA

Ćwiczenie II

Połączenia kości

• Połączenia ścisłe (nieruchome)

• Połączenie włókniste (więzozrost)

• Połączenie chrzęstne (chrząstkozrost)

• Połączenie kostne (kościozrost)

• Połączenie ruchome - staw (połączenie maziowe).

Podział stawu ze względu na ilość tworzących go kości

• Prosty

• Złożony

Elementy stawu

• Elementy główne:

• Dwa lub większa liczba końców kostnych, których powierzchnie stawowe pokryte są chrząstkami stawowymi

• Torebka stawowa tworząca jamę stawu (z błoną maziową)

• Elementy niestałe:

• Więzadła (wolne, związane z torebką stawu lub międzykostne - przebiegające przez jamę stawu, wpuklające błonę maziową)

• Obrąbki - pierścieniowate chrzęstne przedłużenia panewki stawowej

• Krążki stawowe i łąkotki stawowe (zrośnięte na obwodzie z torebka stawową, dzielące całkowicie lub częściowo staw dwie komory

Czynniki stabilizujące staw

• Więzadła stawowe

• Przyparcie (będące wynikiem pracy mięśni)

• Ciśnienie powietrza

• Powłoki zewnętrzne

• Przyleganie

Rodzaje ruchów w stawach.

• Ślizganie

• Toczenie

• Obracanie

• Mogą występować w jednym stawie

• Rzadko tylko w poszczególnym stawie może się odbywać jeden rodzaj ruchu.

Podział stawów w zależności od liczby osi ruchów

• Jednoosiowe

• Dwuosiowe

• Wieloosiowe

Stawy jednoosiowe

• staw zawiasowy - zgięcie i prostowanie

• charakterystyczna obecność więzadeł pobocznych pod stałym napięciem

• staw obrotowy - ruchy obrotowe w obie strony

• staw śrubowy - ruch obrotowy łączy się z ruchem wzdłuż osi stawu

Stawy dwuosiowe

• staw elipsoidalny (kłykciowy) - zgięcie i prostowanie oraz przywodzenie i odwodzenie i wypadkowa ruchów poprzednich - obwodzenie

• staw siodełkowy - ruchy przywodzenia i odwodzenia, przeciwstawiania i odprowadzania i ich wypadkowa - ruch obwodzenia.

Stawy wieloosiowe

• staw kulisty wolny (głowa stawu tkwi płytko w panewce) - zginanie i prostowanie, przywodzenie i odwodzenie oraz ruchy obrotowe do wewnątrz (nawracanie) i na zewnątrz odwracanie; połączenie - ruchy obwodzenia.

• staw kulistym panewkowy (głowa jest zanurzona powyżej równika) - ruchy jw.

• stawy nieregularne (często krążki stawowe) - o niewielkiej ruchomości, o powierzchniach nieregularnych

• stawy płaskie (powierzchnie stawowe płaskie) - ruchomość jw.

Rola mięśni - wykonywanie ruchów w stawach

lub stabilizacja stawów

• Włókno mięśniowe jest jednostką anatomiczną i czynnościową

Tkanka mięśniowa stanowi około 30 - 40% masy ciała ludzkiego (25 do 35kg)

• Liczba mięśni jest określana na 450 do 500, w zależności od tego, czy poszczególne części mięśnia są liczone jako odrębne mięśnie (kilka brzuśców)

W budowie makroskopowej mięśniu wyróżnia się dwie podstawowe części:

- brzusiec - jest czynną częścią mięśnia i jest

zbudowany z włókien mięśniowych, stanowiących jego miąższ
- ścięgno - to końcowa bierna część mięśnia, zbudowane z tkanki łącznej,

otoczonej błoną ościęgną. Ścięgna stabilizują i przymocowują

mięsień do kości.

• W budowie mikroskopowej wyróżniamy;

• w mięśniach szkieletowych poprzecznie prążkowane włókna wielojądrowe o średnicy 10 - 100 um

• ich długość równa się długości mięśnia

(nawet ponad 30 cm)

Działanie mięśnia

• Praca dynamiczna - polega na kurczeniu się włókien

- mięsień pęcznieje, skraca swoją długość

- zbliżają się do siebie punkty, do których

przyczepione są jego końce (napięcie powłok)

lub następuje ruch w stawie

Praca statyczna - utrzymanie przyczepów w tej

odległości (wobec sił zewnętrznych lub pracy innych

mięśni)

• Działanie - wywołane bodźcem mechanicznym, elektrycznym lub chemicznym, odbywa się też pod wpływem bodźców płynących z komórek układu nerwowego.

Mięsień sercowy,

• utworzony z włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych,

• czynnościowo zachowuje się jak mięsień gładki - kurczy się i rozkurcza niezależnie od naszej woli (własny układ pobudzający)

Mięsnie gładkie

- czynności tych mięsni nie podlegają naszej woli.

- zmiany napięcia w mięśniach gładkich

przebiegają wolno, a same mięśnie praktycznie

nie ulegają zmęczeniu.

- nagły i trwały skurcz tych mięśni jest bardzo

bolesny.

Tkanka mięśniowa gładka występuje w narządach wewnętrznych, np. żołądku, jelitach, oskrzelach, naczyniach krwionośnych, wewnętrznych narządach płciowych itp.

Mięśnie poprzecznie prążkowane

• cechują się szybkim skurczem

• czynność ich jest zależna od naszej woli

• mięśnie te przyczepiają się do kości powodując ruchy kośćca

• stanowią w ten sposób czynny aparat ruchu.

mięśnie skórne - leżące bezpośrednio pod skórą i przyczepiające się do niej jednym lub obu końcami

(u człowieka słabo i tylko w niektórych miejscach rozwinięte),

mięśnie szkieletowe - przyczepiające się do kości.

• Część mięśnia zbudowana z włókien mięśniowych nosi nazwę brzuśca, który może być wrzecionowaty, płaski lub mieć inną postać.

• Brzusiec na końcu przechodzi w ścięgno, przy czym ścięgna mięśni płaskich mają postać szerokich blaszek włóknistych o perłowosrebrzystej barwie, zwanych rozcięgnami.

Zadanie tkanki ścięgnistej

łączenie włókien mięśniowych z kością

przenoszenie ich działania na kość

brak zdolności kurczenia

Ścięgna - kształt wstążki lub powrózka, 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.

• brzusiec mięśnia może dzielić się na jednym ze swoich końców na dwie lub więcej części, czyli na tzw. głowy, określa się taki mięsień jako dwu-, trój- lub czworogłowy

• najbardziej zewnętrzną osłonę poszczególnych mięśni, grup mięśniowych i całej warstwy mięśniowej ciała stanowią błony - powięzie

• powiezie oddzielając od siebie poszczególne grupy mięśni jako przegrody międzymięśniowe.

Cechy mięśnia

- pobudliwy - otrzymuje i odpowiada na bodźce
- kurczliwy - skraca się i grubieje wykonując pracę
- rozciągany - może być rozciągany biernie podczas relaksu

(rozkurczu)
- elastyczny - powraca do swojego początkowego kształtu

po skurczu i rozciągnięciu

Mięsień pracuje jedynie wtedy, gdy wykonuje skurcz, który jest procesem aktywnym.

Większość mięśni związanych ze szkieletem jest zorganizowana w opozycyjne, antagonistyczne pary

- kiedy jeden kurczy się, inny biernie się rozciąga

(np. zginanie i rozciąganie stawu łokciowego za pomocą

mięśnia dwu i trójgłowego ramienia)

• Miesień spełnia trzy główne funkcje:
  
  - ruch, włączając lokomocję
  
  - utrzymywanie postawy ciała
  
  - wytwarzanie ciepła
  
  

• Podczas pracy mięśni przemiana materii ulega kilkunastokrotnemu zwiększeniu, a przepływ krwi przez mięsnie zwiększa się kilkadziesiąt razy.

• Praca mięsni pozostaje, zatem w ścisłym związku z czynnością układu sercowo - naczyniowego, układu oddechowego, nerwowego, gruczołów wydzielania wewnętrznego.

• Każdy ruch powstający w następstwie pobudzenia mięśnia jest wynikiem zwiększenia jego napięcia, skrócenia jego długości, zbliżeniem przyczepu mięśnia, często z pokonaniem dość znacznego oporu

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)

• wieloosiowe (np. staw barkowy lub biodrowy).

Odpowiedni kształt główki i panewki stawowej umożliwia wykonywanie ruchów w jednej, dwu lub wielu płaszczyznach.

ŹRÓDŁO ENERGII MIĘŚNIA
PROCESY BIOCHEMICZNE ZACHODZĄCE W MIĘŚNIACH

Dla mięśnia podstawowe źródło energii to węglowodany (cukry proste - glukoza), a po ich wyczerpaniu tłuszcze, ostatecznie białka

• energia chemiczna zawarta w mięśniach ulega zamianie na mechaniczną i cieplną

• energia mechaniczna, z której może korzystać komórka mięśniowa w celu wykonywania określonej pracy powstaje w toku procesów biochemicznych powstających w związku z utlenianiem substancji pokarmowych

• W obecności tlenu powstały w toku substancje energetyczne ulegają spaleniu na dwutlenek węgla i wodę.

• Przy braku tlenu proces zatrzymuje się na pewnym etapie, a jego końcowym produktem ubocznym jest kwas mlekowy.

• Zapasy substancji energetycznych zgromadzone w tkance mięśniowej ulegają stopniowemu wyczerpaniu, a na ich miejscu gromadzi się kwas mlekowy, który przenika następnie do krwi.

• Narastanie stężenia kwasu mlekowego prowadzi do całkowitego zahamowania procesów biochemicznych i pojawienia się uczucia bólu i zmęczenia.
  
  

• W przemianie tlenowej w mięśniu energia chemiczna zostaje zamieniona w dynamiczną w 44%, a pozostałe 56% przechodzi w energię cieplną (wydajność 44%)

• W przemianie beztlenowej w mięśniu energia chemiczna zostaje zamieniona w dynamiczną tylko w 29%, a pozostałe 71% zostaje stracona w formie ciepła.
  
  
  

PRZEPŁYW KRWI PRZEZ MIĘŚNIE SZKIELETOWE

Mięśnie są bogato unaczynione.

Wymaga tego ich czynność kurczenia się (dostawa tlenu i składników energetycznych).

Przepływ krwi przez mięśnie podlega złożonym mechanizmom kontrolnym, które można podzielić na trzy rodzaje.

1) wraz z rozpoczęciem pracy mięśni występuje miejscowe rozszerzenie

naczyń krwionośnych, co umożliwia doprowadzenie odpowiedniej ilości

tlenu do komórek mięśniowych zanim wystąpi gromadzenie się w nich

produktów wzmożonej przemiany materii.

2) podczas ciężkiej pracy mięśniowej rdzeń nadnerczy wydziela do krwi

znaczna ilości adrenaliny, która działa rozszerzająco na naczynia w

mięśniach pracujących oraz wzmaga metabolizm w tkance mięśniowej.

3) mechanizmy odruchowo - nerwowe powodują zwiększenie ciśnienia

tętniczego krwi podczas pracy mięśni.

Mięśnie są przystosowane do wykonywania krótkotrwałej pracy

przedłużający się skurcz mięśnia, prowadzi do zmęczenia i osłabienia mięśni - uniemożliwia 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.

Współzależności w układzie narządu ruchu

Do prawidłowego rozwoju mięśni konieczny jest dobry rozwój i stan kości oraz prawidłowa budowa i funkcjonowanie stawów.

• Patologia mięśni (zaniki, porażenia, niedowłady) może szkodliwie oddziaływać na stan stawów

• Unieruchomienie związane z chorobą stawów lub mięśni , długotrwałym brakiem ruchu (astronauci, osoby unieruchomieniem gipsowym) może prowadzić do zaniku tkanki kostnej.
  
  Kość jest żywą tkanką, która podlega ciągłej przebudowie,

Bodźcem do odbudowy i wzmacniania kości jest przerywany nacisk mechaniczny i pociąganie zachodzące w czasie ruchu.

.

• Tkanka mięśniowa ma zdolność kurczenia się - w cytoplazmie jej komórek oprócz typowych organelli komórkowych znajdują się liczne miofibryle, czyli kurczliwe układy włókienek białkowych.

• Miofibryle ułożone są równolegle względem siebie, wzdłuż długiej osi komórki.

• Każda miofibryla składa się z krótszych włókienek białkowych tzw. miofilamentów.
  
  Podstawą skracania się jakiegokolwiek mięśnia jest skurcz miofibryli (włókna kurczliwego). Pojedyncza miofibryla składa się z regularnie ułożonych miofilamentów białkowych dwojakiego rodzaju:
  
  a) filamenty grube - zbudowane z miozyny

b) filamenty cienkie- zbudowane głównie z aktyny.

W mikroskopie, miofibryle wykazują naprzemienne poprzeczne prążkowanie (smugi jasne i ciemne), które udziela się całej komórce mięśniowej.

W czasie skurczu filamenty cienkie są wciągane pomiędzy filamenty grube.

• Skurcz mięśnia następuje pod wpływem impulsu nerwowego.
  

• Zakończenia nerwowe w mięśniach można podzielić na ruchowe i czuciowe

• Zakończeniem ruchowym jest płytka ruchowa (synspsa)

• Miedzy ruchowym włóknem nerwowym, a włóknem mięśnia szkieletowego nie ma ciągłości w postaci zrostu - jest połączenie czynnościowe zwane synapsą nerwowo - mięśniową.

• Impuls nerwowy zostaje zamieniony na bodziec chemiczny, który przechodzi przez szczelinę synaptyczną i ponownie zamieniany jest na bodziec elektryczny, który powoduje skurcz mięśnia.

• Jedna komórka nerwowa unerwia od 10 (oko, palce) do 200 włókien mięśniowych (mięśnie grzbietu) jest to tzw. jednostka motoryczna.

Im czynność mięśnia jest bardziej precyzyjna, tym mniejsza liczba włókien mięśniowych przypada na jedną komórkę nerwową

Rodzaje mięśni

• Jednostawowe

mięsień przebiega wraz z częścią ścięgnistą nad

jednym tylko stawem

• dwustawowe

• wielostawowe

Impuls powodujący skurcz mięśnia pochodzi z centralnego układu nerwowego i jest przewodzony przez rdzeń kręgowy i wychodzące z niego korzenie nerwowe, z których powstają nerwy obwodowe. Impuls pochodzi z obszaru mózgu należącego do tzw. układu piramidowego, co oznacza, że podlega on kontroli naszej świadomości.