Глава 7. Анатомия, физиология и гигиена опорно-двигательного аппарата
Скелет человека
Скелет человека состоит из головного и туловищного отделов. Головной отдел делится на мозговую и лицевую части. Мозговая частьб состоит из 2 весочных костей, 2 теменных костей, 1 лобной, затылочной, и частично решетчатой костей. В состав лицевого скелета аходит парная верхная челюсть и нижняя кости, в лункакх которых закреплены зубы.
Позвоночник состоит из 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 кресцовых, 4-5 копчиковых позвонков. Дуги позвонков образуют позвоночный канал. Пзвоночник имеет 4 изгиба - это приспособление к прямохождению. Между позвонками находятся эластичные пластинки, что улучшает гибкость позвоночника.
Грудная клетка состоит из: грудины, 12 пар ребер, 12 грудных позвонков. Первые 10 пар соединены с позвонкками, последнии же 2 пары не соединены с ними. Грудная клетка нужна для охраны сердца и других внутренних органов.
Пояс верхних конечностей состоит из лопатки, большая тонкая иреугольная кость, и ключицы, которая соединяет лопатку с грудиной.
Скелет верхних конечностей состоит из плечевой кости, предплечья: лучвая и локтевая кости, запястье, 5 костей пясти и фалангов пвлцев.
Пояс нижних конечностей состоит из 2 тазовых костей, каждая из которых состоит из срошихся между собой подвздошной, лонной и седалищной костей.
Мышцы человека
В организме человека насчитывают около 600 скелетных мышц. Мышечная система составляет значительную часть обшей массы тела человека. Если у новорожденных масса всех мышц составляет 23% массы тела, а в 8 лет - 27%, то в 17-18 лет она достигает 43-44%, а у спортсменов с хорошо развитой мускулатурой - даже 50%. Отдельные мышечные группы растут неравномерно. У грудных детей прежде всего развиваются мышцы живота, позднее - жевательные. К концу первого года жизни в связи с ползанием и началом ходьбы заметно растут мышцы спины и конечностей . За весь период роста ребенка масса мускулатуры увеличивается в 35 раз. В период полового созревания (12-16 лет) наряду с удлинением трубчатых костей удлиняются интенсивно и сухожилия мышц. Мышцы в это время становятся длинными и тонкими, а подростки выглядят длинноногими и длиннорукими. В 15-18 лет продолжается дальнейший рост поперечника мышц. Развитие мышц продолжается до 25-30 лет Мышцы ребенка бледнее, нежнее и более эластичны, чем мышцы взрослого человека.
В мышце различают среднюю часть - брюшко, состоящее из мышечной ткани, и сухожилие, образованное плотной соединительной тканью. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям, однако некоторые мышцы могут прикрепляться и к различным органам (глазному яблоку), к коже (мышцы лица и шеи) и т.д. В мышцах новорожденного сухожилия развиты слабо. Лишь к 12 -14 годам устанавливаются те мышечно-сухожильные отношения, которые характерны для мышц взрослого. Каждая мышца состоит из большого количества поперечно- полосатых мышечных волокон, расположенных параллельно и связанных между собой прослойками рыхлой соединительной ткани в пучки. Вся мышца снаружи покрыта тонкой соединительной оболочкой - фасцией. Содержимое мышечных волокон состоит из саркоплазмы, в которой располагаются сократительные нити - миофибриллы, а также митохондрии и другие органоиды клетки. Мышцы богаты кровеносными сосудами, по которым кровь приносит к ним питательные вещества и кислород, а выносит продукты обмена. Имеются в мышцах и лимфатические сосуды. В мышцах расположены нервные окончания - рецепторы, которые воспринимают степень сокращения и растяжения мышцы. Форма и величина мышц зависит от выполняемой ими работы. Различают мышцы длинные, широкие, короткие и круговые. Длинные мышцы располагаются на конечностях, короткие - там, где размах движения мал (например, между позвонками). Широкие мышцы располагаются преимущественно на туловище, в стенках полостей тела (мышцы живота, спины, груди). Круговые мышцы располагаются вокруг отверстий тела и при сокращении суживают их. Такие мышцы называют сфинктерами. По функции различают мышцы - сгибатели, разгибатели, приводящие и отводящие мышцы, а также мышцы, вращающие внутрь и наружу.
Мышечная ткань, составляет основную массу мышц и осуществляет их сократительную функцию. В зависимости от строения мышечной ткани различают сердечную, гладкие и поперечнополостные мышцы.
Одним из необходимых условий нормального развития и существования человека является движение. Движение влияет на формирование структур и обеспечивает многие функции человеческого организма.
Движения, особенно сложные, стимулируют работу головного мозга, благотворно влияя на психическое и интеллектуальное развитие. Мышление, высшие формы анализа и развитие памяти также находятся в тесном взаимодействии с движением.
Дефицит движения (гиподинамия) вызывает болезненное состояние, выражающееся в нарушениях обмена веществ, снижении регулирующей и координирующей способностей нервной системы, ослаблении защитных свойств организма. Недостаток движения оказывается причиной нарушений в деятельности сердца и легких, снижения функций эндокринной системы, которая вместе с нервной системой осуществляет регуляцию процессов в человеческом организме.
Опорно-двигательный аппарат человека представлен костной и мышечной системами. Активным элементом являются только мышцы, обладающие сократительной способностью. Костной системе отведена пассивная роль. Сокращение скелетных мышц не только делает возможным движение, но одновременно улучшает крово- и лимфообращение, микроциркуляцию, обменные процессы в органах и тканях. Движение оказывает существенное влияние на развитие и форму костей, к которым прикрепляются мышцы. Сокращение стимулирует мышечную ткань, оказывает сильнейшее влияние на ее развитие, увеличение массы, формирование мышечной структуры. С помощью систематических упражнений тело человека может приобрести красивые внешние формы. Масса мышц у взрослого мужчины среднего роста составляет 29-30 кг, у женщины - 16- 18 кг.
Мышечная система человека насчитывает более 600 скелетных мышц, которые объединяют в группы в зависимости от выполняемой функции: сгибание/разгибание, приведение/отведение и т.д.
Основной структурно-функциональный элемент скелетной мышцы - поперечно-полосатое мышечное волокно. Поперечная исчерченность, видимая только с помощью микроскопа, объясняется строением сократительного элемента мышечного волокна - миофибриллы. Мышечные волокна располагаются параллельными рядами, образуя пучки, которые окружены тонкой соединительно-тканной оболочкой. Длина мышечных волокон зависит от длины мышцы, которую они составляют. Сама мышца покрыта более плотной оболочкой - фасцией. На разрезе мышца напоминает многожильный кабель, каждый провод которого изолирован от других.
Мышцы прикрепляются к двум различным костям, образующим рычаг. Сокращение мышцы сопровождается ее укорочением: точки, к которым разными концами прикрепляется мышца, сближаются друг с другом. Особую группу составляют мимические мышцы лица. Одним концом они крепятся к костям лицевого черепа, другим - к коже.
Великий русский физиолог И.М.Сеченов отмечал, что не существует ни одной реакции организма, которая так или иначе не была бы связана с мышечным сокращением. Двигательная активность всегда помогала человеку выжить, приспособиться к условиям постоянно изменяющегося мира.
Сколиоз и плоскостопие
Сколиоз - боковое искривление позвоночника. Чаще всего приобретенное (5- 15 лет), но бывает и врожденное. Неправильная поза детей во время занятий ведет к неравномерной нагрузке на позвоночник и мышцы спины.
Заболевание начинается со слабости мышц спины, плохой осанки, выступающей лопатки. В дальнейшем возникает изменение самих позвонков и их связок, т.е. образуется стойкое боковое искривление. Оно может быть следствием перенесенного рахита, длительных асимметричных нагрузок на мышцы спины. К сколиозу может привести перелом позвонка, его разрушение болезненным процессом (остеомиелит, туберкулез, сифилис). При укорочении одной ноги может наступить функциональный сколиоз.
Клинически можно выделить три стадии. Первая: при утомлении мышц спины появляется сколиоз, а после отдыха искривление исчезает. Вторая стадия: искривление делается постоянным, подвижность позвоночника резко уменьшается. Изменяется форма грудной клетки, лопатка выступает и становится выше на выпуклой стороне грудного сколиоза. При третьей стадии изменяется положение внутренних органов, затрудняется их функция.
Профилактика гораздо эффективнее лечения. Большое значение имеют физкультура и спорт, правильная осанка ребенка, соблюдение режима труда и отдыха.
В основном построено на общемобилизующих и специальных гимнастических упражнениях под наблюдением врача. Иногда рекомендуется ношение корсета, а в запущенных случаях - оперативное вмешательство.
Плоскостопие у детей и взрослых - следствие врожденных дефектов опорно-двигательного аппарата, повышенной эластичности суставов и связок, слабости мелких мышц, поддерживающих поперечный и продольный свод стопы, а также результат воздействия длительной работы в положении стоя, хождения на высоких каблуках и в узких туфлях, деформирующего положения пальцев и вызывающего нарушения рессорной функции свода стопы.
Выделяют два вида плоскостопия - это поперечное плоскостопие, которое составляет 55 % от общего числа деформации стоп и продольное плоскостопие - 29 %. По происхождению плоскостопие различают: врожденную плоскую стопу, травматическую, паралитическую и статическую. Врожденное плоскостопие можно установить только после 5-6 лет, так как у всех детей моложе этого возраста определяются все элементы плоской стопы. Травматическое плоскостопие - последствие перелома лодыжек, пяточной кости, предплюсневых костей. Паралитическая стопа - результат паралича подошвенных мышц стопы. Статическое плоскостопие возникает в следствии слабости связочного аппарата мышц костей стопы и голени. Для выраженного плоскостопия типичны следующие признаки: стопа удлинена и расширена в средней части, продольный свод опущен и ладьевидная кость обрисовывается сквозь кожу на внутреннем крае стопы, походка неуклюжая, носки сильно развернуты в сторону, иногда ограничен объем движений во всех суставов стоп. В случае прогрессирования продольного плоскостопия увеличивается длина стоп в основном в следствии опускания продольного свода. При развитии поперечного плоскостопия длина стоп уменьшается за счет веерообразного расхождения плюсневых костей и отклонения первого пальца к наружи.
Хотя при внешнем осмотре и определяют наличие плоскостопия, для более точного определения существует ряд методов. В частности такой метод: измеряют циркулем высоту стопы, то есть расстояние от пола до верхней поверхности ладьевидной кости, которое хорошо прощупывается приблизительно на палец кпереди от голеностопного сустава. Величину расхождения ножек циркуля определяют по измерительной линейке в миллиметрах, после этого измеряют длину стопы - расстояние от кончика первого пальца до задней округлости пятки миллиметрах, величину высоты стопы умножают на сто и делят на длину стопы. Полученная величина является «подометрическим индексом». Индекс нормального свода колеблется в пределах от 31 до 29. Индекс от 29 до 25 - указывает на пониженный свод (плоскостопие). Ниже 25 - на выраженное плоскостопие.
Снижение свода стопы, его уплощение ослабляет амортизацию вертикальных вибраций позвоночника при ходьбе и способствует нарушению осанки, развитию остеохондроза. Плоскостопие изменяет походку, вызывает развитие утомления при незначительных пеших нагрузках вследствие ухудшения кровоснабжения и лимфотока в мелких суставах стопы, мышцах голени. Статистические нагрузки на плоскую стопу еще более возрастают при избыточном весе. Нередко плоскостопие и лимфостаз (застой лимфы и венозной крови в нижних конечностях, отеки стопы и голеностопных суставов) вызывают болевые ощущения, ограничивают двигательную активность и усугубляют порочный круг взаимосвязанных причин общего нездоровья.
Для статического плоскостопия характерны определенные болевые участки: на подошве в центре свода и внутреннего края пятки; на тыле стопы в ее центральной части между ладивидной и таранной костями; под внутренней и наружной лодыжкой между головками предплюсневых костей; в мышцах голени в следствии их перегрузки; в коленном и тазобедренном суставах; в бедре; в области поясницы.
Профилактика: Необходимо выработать правильную походку, избегать разведение носков при ходьбе. Очень важно ношение обуви хорошо подобранной по ноге. Внутренний край ботинка должен быть прямым, чтобы не отводить к наружи первый палец. Носок просторный. Высота каблука должна быть 3-4 см. Подметка из упругого материала. В некоторых случаях рекомендуется применение специальных стелек.
Лечение: Выбор лечения зависит от происхождения, степени деформации и возраста больного. При легких формах специального лечения не требуется. Обычно назначают ЛФК, массаж, физиотерапию, ношение корригирующей обуви. У себя в центре мы применяем новейшие инструментальные методы лечения. К ним относятся:
¨ адаптивное биоуправление мышц стопы;
¨ электростимуляция мышц стопы;
¨ вибрационный массаж нижних конечностей.
¨ в качестве домашнего задания мы рекомендуем лечебную физкультуру.
Упражнения для детей при плоскостопии: 1 - зажав мячик между ногами, медленно идти, стараясь не уронить его; 2 - сидя на полу упереться руками в пол и стараться как можно выше поднять ногами мяч; 3 - положить на пол палку и пройти по ней босиком, заложив руки за голову; 4 - поднять пальцами ног с пола носовой платок; 5 - вращать на полу мяч ногой; 6 - сидя на стуле, брать пальцами ног разбросанные по полу карандаши; 7 - подскоки на одной ноге, на цыпочках; в пальцах другой ноги зажат платок; 8 - ходьба попеременно на носках и пятках.
§ 19. Гигиенические требования к оборудованию школ
В зависимости от назначения учебных помещений могут применяться столы ученические (одноместные и двухместные), столы аудиторные, чертежные или лабораторные. Расстановка столов, как правило, трехрядная, но возможны варианты с двухрядной или однорядной (сблокированной) расстановкой столов.
Каждый учащийся обеспечивается удобным рабочим местом за партой или столом в соответствии с его ростом и состоянием зрения и слуха. Для подбора мебели соответственно росту учащихся производится ее цветовая маркировка. Табуретки или скамейки вместо стульев не используются.
Парты (столы) расставляются в учебных помещениях по номерам: меньшие - ближе к доске, большие - дальше. Для детей с нарушением слуха и зрения парты, независимо от их номера, ставятся первыми, причем ученики с пониженной остротой зрения должны размещаться в первом ряду от окон.
Детей, часто болеющих ОРЗ, ангинами, простудными заболеваниями, следует рассаживать дальше от наружной стены.
При оборудовании учебных помещений соблюдаются следующие размеры проходов и расстояния между предметами оборудования в см:
¨ между рядами двухместных столов - не менее 60;
¨ между рядом столов и наружной продольной стеной - не менее 50 - 70;
¨ между рядом столов и внутренней продольной стеной (перегородкой) или шкафами, стоящими вдоль этой стены - не менее 50 - 70;
¨ от последних столов до стены (перегородки), противоположной классной доске, - не менее 70, от задней стены, являющейся наружной, - не менее 100; а при наличии оборотных классов - 120;
¨ от демонстрационного стола до учебной доски - не менее 100;
¨ от первой парты до учебной доски - 2,40 - 2,70 м;
¨ наибольшая удаленность последнего места учащегося от учебной доски - 860;
¨ высота нижнего края учебной доски над полом - 80 - 90;
¨ угол видимости доски (от края доски длиной 3 м до середины крайнего места учащегося за передним столом) должен быть не менее 35° для учащихся II - III ступени школы и не менее 45° для школьников 6 - 7 лет.
Кабинеты физики и химии должны быть оборудованы специальными демонстрационными столами, где предусмотрены пульты управления проектной аппаратурой, подача воды, электричества, канализации.
Для обеспечения лучшей видимости учебно-наглядных пособий демонстрационный стол рекомендуется устанавливать на подиум.
В зоне учащихся устанавливаются двухместные ученические лабораторные столы (с надстройкой и без нее) с подводкой воды, электроэнергии, сжатого воздуха (лаборатория физики) и подводкой воды (лаборатория химии). Лаборатория химии оборудуется вытяжными шкафами, расположенными у наружной стены возле стола преподавателя.
Кабинеты иностранного языка включают следующее оборудование: стол преподавателя с пультом управления и тумбой для проекционных аппаратов; подставка под магнитофон и проигрыватель; секционные шкафы (встроенные или пристроенные) для хранения наглядных пособий и ТСО; лингафонные рецептивные установки.
Оборудование кабинетов вычислительной техники, дисплейных классов должно соответствовать гигиеническим требованиям, предъявляемым к видеодисплейным терминалам, персональным электронно- вычислительным машинам и организации работы.
Стены учебных помещений должны быть гладкими, допускающими их уборку влажным способом.
Полы должны быть без щелей и иметь покрытие дощатое, паркетное или линолеум на утепленной основе.
Полы туалетных и умывальных комнат должны выстилаться керамической или мозаичной шлифованной плиткой; не используются цементные, мраморные или другие аналогичные материалы.
При выборе полимерных материалов для отделки полов и стен помещений следует руководствоваться перечнем полимерных материалов и изделий, разрешенных к применению в строительстве.
Литература
1. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология. М., Высшая школа,1985 год
2. Под ред. Сапина М.Р. Анатомия человека. В 2 томах. - М., Медицина, 1993. - Т.2, с. 268-478.
3. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология. - М., Просвещения, 1975.
4. Хрипкова А.Г. Анатомия, физиология и гигиена человека. - М., Просвещения, 1978.
5. Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена. - М., Просвещения, 1990.
6. Антропова М.В. Гигиена детей и подростков, 5-ое изд. - М., Медицина, 1977.
7. Матюшонок М.Г. и др. Физиология и гигиена детей и подростков. - Минск,1980 год
8. Под ред. Ситдикова Ф.Г. Избранные главы по возрастной физиологии. Казань, 1992 год.
9. Под ред. Косицкого Г.И. Физиология человека. - М., Медицина, 1985.
10. Под ред. Ноздрачева А.Д. Общий курс физиологии человека и животных. В 2 т. - М., Высш. шк., 1991. - Т.1, с. 32-370.
11. Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Анатомия и физиология детского организма (1 и 2 части). М., Просвещение, 1986.
12. Под ред. Антроповой М.В. и Кольцовой М.М. Морфофункциональное созревание основных физиологических систем организма дошкольного возраста. - М., Педагогика, 1983.
13. Под ред. В.И.Козлова, Д.А.Фарбер. Физиология развития ребенка. М., Педагогика, 1983.
14. Под ред. Никитюка Б.А., Чтецова В.П. Морфология человека. - М., Изд. МГУ, 1990. - с. 252-298.
15. Экерт Р., Рэндел Д., Огастни Дж. Физиология животных. Механизмы и адаптация. В 2 т. - М., Мир, 1991-1992. - Т.1, с. 186-375, Т.2, с. 261-273.
16. Под ред. Елисеева В.Г. Гистология. - М., Медицина, 1983. - 611 с.