Как работает нога человека скелет и мышцы

Как работает нога человека скелет и мышцы thumbnail

Анатомия нижних конечностей человека отличается от остальных костных структур в организме. Произошло это из-за необходимости передвигаться без угрозы для позвоночника. При ходьбе ноги человека пружинят, нагрузка на остальные части организма минимальна.

Анатомия нижних конечностей

Особенности строения нижних конечностей

Скелет нижних конечностей является добавочным, в котором выделяют три основных системы:

  • бедро;
  • голень;
  • стопы.

Основное функциональное отличие анатомии нижних конечностей от любых других — постоянная подвижность без риска повреждения мышц и связок.

Ещё одна характерная особенность пояса нижних конечностей — это самая длинная трубчатая кость в скелетной системе человека (бедренная кость). Ноги и нижние конечности являются самыми повреждаемыми органами в организме человека. Для оказания первой помощи следует как минимум знать строение этой части тела.

Кости нижних конечностей

Кости нижних конечностей человека

Скелет нижней части тела состоит из двух отделов:

  • тазовая кость;
  • две тазовые кости, соединённые с крестцом, образуют таз.

Таз прикрепляется к туловищу очень прочно и неподвижно, чтобы в этой области не происходило повреждений. При переломе этой части придется госпитализировать человека и минимизировать его передвижение.

тазовая кость

Строение тазовой кости

Остальные элементы являются свободными, не закрепленными с другими костными системами человека:

  • большеберцовая кость, образующая голень;
  • кости предплюсны (стопы);
  • плюсневые кости;
  • кости пальцев ног;
  • бедренная кость;
  • надколенник;
  • малоберцовая кость.

Стоение костей голени человека

Стоение костей голени

Формирование нижних конечностей у человека происходило с целью возможного дальнейшего передвижения, поэтому важно здоровье каждого сустава, чтобы не происходило трения и не травмировались мышцы.

[adinserter block=»1″]

[adinserter block=»9″]

Строение менисков

Мениск — прокладка из хрящевого материала, которая служит защитой для сустава и является оболочкой для него же. Помимо нижних конечностей этот элемент используются и в составе челюсти, ключицы и груди.

Мениск позволяет амортизировать движение суставов. Происходит это из-за постоянного сжатия и изменения формы при передвижении. Хрящевой материал увеличивает эластичность.

В коленном суставе есть два типа данного элемента:

  • наружный;
  • внутренний.

Строение мениска колена

Мениск в колене сустава

Если происходит повреждение этих элементов, чаще всего случается повреждение мениска, так как наименее подвижен, то следует незамедлительно воспользоваться помощью врачей, иначе можно долгое время ходить на костылях в целях реабилитации травмы.

Функции нижних конечностей

Основные функции:

  • Опорная. Специальная физиология ног позволяет человеку нормально стоять, сохранять равновесие. Нарушение функции может произойти из-за банального заболевания — плоскостопие. В результате может появиться боль в области позвоночника, тело будет уставать от длительной ходьбы.
  • Рессорная или амортизационная. Помогает смягчить передвижение человека. Выполняется благодаря суставам, мышцам и специальным прокладкам (менискам), которые позволяют смягчить падение, осуществляя эффект пружины. То есть повреждения остального скелета при движении, прыжках, беге не происходит.
  • Двигательная. Осуществляет передвижение человека с помощью мышц. Кости — своеобразные рычаги, которые приводит в действие мышечная ткань. Важная особенность — наличие большого количества нервных окончаний, с помощью которых сигнал о движении передаётся в мозг.

Функции стопы человека

Нагрузка на свод стопы человека

Кости нижних конечностей

Костей огромное множество, но большинство из них объединено в систему. Рассматривать маленькие косточки по отдельности нет смысла, так как их функция осуществляется только в том случае, если они работают в комплексе.

Бедро

Бедро — это область между коленом и тазобедренным суставом. Эта часть тела свойственна не только человеку, но и многим птицам, насекомым и млекопитающим. В основе бедра — самая длинная в теле человека трубчатая (бедренная) кость. Форма похожа на цилиндр, поверхность на задней стенке шероховатая, что позволяет прикрепляться мышцам.

В нижней части бедра есть небольшое деление (медиальный и латеральный мыщелки), они позволяют этой части бедра скрепляться с коленным суставом подвижным методом, то есть чтобы в дальнейшем без препятствий осуществлять основную функцию движения.

Строение бедренной кости

Бедренная кость

Мышечная схема строения состоит из трёх групп:

  1. Передняя. Позволяет разгибать и сгибать колено вплоть до угла в 90 градусов, что обеспечивает высокую подвижность.
  2. Медиальная (средняя часть). Сгиб нижней конечности в области таза, движение и вращение бедра. Также данная мышечная система помогает движению в коленном суставе, осуществляя некую поддержку.
  3. Задняя. Обеспечивает сгибание и разгибание ноги, осуществляет вращение и движение голени, также способствует вращению туловища.

Голень

Область голени начинается около колена и заканчивается началом стопы. Строение этой системы достаточно сложное, ведь на голень осуществляется давление практически всего тела человека, при этом никакой сосуд не должен препятствовать движению крови, а нервные окончания должны нормально функционировать.

Каждая кость окружена мышечной тканью для осуществления движения. В этой области больше всего нервных окончаний, чтобы не допустить повреждения.

Голень помогает осуществлению следующих процессов:

  • разгибанию/сгибанию пальцев, в том числе большого;
  • осуществлению функции передвижения;
  • смягчению давления на стопы.

Боли у спортсменов

Мышцы голени

Стопа

Стопа — самая нижняя конечность в организме человека, при этом она имеет индивидуальное строение. У некоторых пальцы кончики пальцев находятся на одном уровне, у других большой палец выпирает, у третьих они равномерно переходят к мизинцу.

Функции данной конечности огромны, ведь стопа выдерживает постоянную ежедневную нагрузку в размере 100-150% от массы тела человека. Это при условии, что в среднем мы ходим около шести тысяч шагов в день, однако редко когда ощущаются болевые ощущения в области стоп или голени, что говорит о нормальном функционировании этих нижних конечностей.

Читайте также:  Если сводит мышцы пальцев ног

[adinserter block=»6″]

[adinserter block=»10″]

Стопа позволяет:

  • Удерживать равновесие. Она подвижна во всех плоскостях, что помогает устоять не только на ровной поверхности, но и на наклонной.
  • Осуществлять отталкивание от земли. Стопа помогает сохранить весовой баланс тела, при этом позволяет совершать движение в любую сторону. Шаг происходит именно благодаря ей, после чего начинает передвигаться всё тело человека. Стопа — основная точка опоры.
  • Уменьшать давление на остальную костную систему, выполняет функцию амортизатора.

Анатомия всей стопы человека

Схема костей стопы с подписями

Суставы

Сустав — это место соединение двух и более костей, который не только их скрепляет, но и при этом осуществляет подвижность системы. Благодаря суставам кости образуют единый скелет, к тому же достаточно подвижный.

В анатомии нижних конечностей есть 4 важных системы суставов.

Тазобедренный сустав

Тазобедренный сустав — это место скрепления области таза с туловищем. Благодаря вертлужной впадине, человек осуществляет одну из важнейших функций — движение. В той области закреплены мышцы, приводящие дальнейшие системы в действие. Строение схоже с плечевым суставом и по сути выполняет схожие функции, но только для нижних конечностей.

Функции тазобедренного сустава:

  • способность двигаться вне зависимости от направления;
  • осуществление опоры для человека;
  • отведение и приведение;
  • осуществление вращения бедра.

Строение тазобедренного сустава ребенка

Строение тазобедренного сустава

При игнорировании травм в области таза постепенно будут нарушаться остальные функции организма, так как от неправильной амортизации страдают внутренние органы и остальной скелет.

Коленный сустав

Область коленной чашечки одна из важнейших в анатомии нижних конечностей по той причине, что она осуществляет подвижность коленной системы, что не только осуществляет возможность ходить, но и выполняет функцию смягчения ударов и падений.

Коленный сустав формируют:

  • суставная капсула;
  • нервы и кровеносные сосуды;
  • связки и мениски (поверхность суставов);
  • мышцы и недвижимые сухожилия.

Строение колена

Строение колена человека

При правильном функционировании коленного сустава чашечка должна скользить благодаря углублениям в строении, покрытым хрящевым материалом. При повреждении травмируются кости, стирается мышечная ткань, ощущается сильная боль и постоянное жжение.

Голеностопный сустав

Состоит из костно-мышечных сухожильных образований, данная часть нижних конечностей практически недвижима, однако осуществляет связь между коленным суставом и суставами стопы.

Сустав позволяет:

  • осуществлять широкий диапазон различных движений стопой;
  • обеспечивать вертикальную устойчивость человека;
  • прыгать, бегать, выполнять определённые упражнения без риска получения травмы.

Голеностопный сустав человека строение

Голеностопный сустав

Область больше всего уязвима к механическим повреждениям из-за малой подвижности, что может привести к перелому и необходимости вести постельный режим до тех пор, пока костная ткань не будет восстановлена.

При первых симптомах возможных проблем следует провести диагностику, чтобы не довести дело до серьёзных заболеваний по типу артрита.

Суставы стопы

Обеспечивают подвижность костей стопы, которых насчитывается ровно 52 на обе ноги.

Это примерно четверть всего количества костей в организме человека, поэтому сустав в этой области нижних конечностей постоянно напряжены и выполняют очень важные функции:

  • регулируют равновесие;
  • позволяют стопе сгибаться и уменьшать нагрузку;
  • формируют твёрдую основу ноги;
  • создают максимальную опору.

Предплюсне-плюсневые суставы стопы строение

Предплюсне-плюсневые суставы стопы

Повреждение стоп происходит редко, но каждая травма сопровождается болезненными ощущениями и невозможностью осуществлять движение и переносить вес тела на ноги.

[adinserter block=»2″]

Мышцы и сухожилия

Вся мышечная система нижнего пояса разделяется на отделы:

  • ягодиц;
  • бедра;
  • голени;
  • стопы.

Сухожилия — недвижимая часть, которая соединяет мышцы и обеспечивает их нормальное функционирование и крепкое закрепление к костям.

Мышцы и сухожилия

Мышцы и сухожилия ног

Мышцы подразделяются на две категории:

  • Поясные.
  • Свободные.

У каждой группы мышц, связанных сухожилиями, есть особенные функции, характерные для конкретной части нижних конечностей.

Мышцы голени и стопы позволяют:

  • сгибать колено;
  • укреплять положение стопы и её опору;
  • сгибать ногу в голеностопе.

Строение мышц стопы

Мышц стопы

Основная задача мышц — управлять костями, как своеобразными рычагами, приводя их в действие. Мышцы ног одни из самых сильных в организме, ведь именно они заставляют человека ходить.

Артерии и вены нижних конечностей

Нижние конечности испытывают большую нагрузку, отсюда возникает необходимость постоянно подпитывать мышцы и обеспечивать сильный приток крови, в которой содержатся питательные вещества.

Система вен нижних конечностей отличается своей разветвлённостью, существует два типа:

  • Глубокие вены. Обеспечивают отток крови из области нижних конечностей, уводят уже отфильтрованную кровь.
  • Поверхностные вены. Обеспечивают кровоснабжение суставов и мышечной ткани, обеспечивая их необходимыми веществами.

Строение вен ног

Строение вен нижних конечностей

Сеть артерий менее разнообразная, чем венозная, однако их функция крайне важна. В артериях кровь течёт под высоким напором, а далее все питательные вещества передаётся с помощью венозной системы.

Всего существует 4 типа артерий в нижних конечностях:

  • подвздошные;
  • бедренные;
  • подколенные;
  • артерии голени.

Артерии нижних конечностей

Основным источником служит аорта, идущая прямо из области сердечной мышцы. Если кровь не будет правильно циркулировать в нижних конечностях, то в области суставов и мышц будут присутствовать болевые ощущения, напоминающие жжение.

Читайте также:  Подъем ног в висе на локтях какие мышцы

Нервы нижних конечностей

Система нервов позволяет мозгу принимать информацию с разных частей тела и приводить в движение мышцы, выполнять их сокращение или наоборот расширение. Это осуществляет все функции в организме и если повреждается нервная система, страдает весь организм полностью, даже если травма имеет локальную симптоматику.

В иннервации нижних конечностей существует два нервных сплетения:

  • поясничное;
  • крестцовое.

Бедренный нерв — один из крупнейших в области нижних конечностей, что делает его наиболее важным. Благодаря этой системе осуществляется управление ногами, непосредственное движение и другие опорно-двигательные акты.

Нервы нижних конечностей

Нервы нижних конечностей человека

Если происходит паралич бедренного нерва, то вся система, находящаяся ниже, остаётся без соединения с ЦНС (центром нервной системы), то есть наступает момент, когда управлять ногами становится невозможно.

Отсюда возникает важность сохранять нервные сплетения в целости и сохранности, не допускать их повреждения и сохранять постоянную температуру, избегая перепадов, в данной области нижних конечностей.

[adinserter block=»8″]

Исследование костей и суставов нижних конечностей

При появлении первых симптомов травм в области нижних конечностей следует незамедлительно провести диагностику, чтобы выявить проблему на раннем этапе.

Первыми симптомами могут быть:Осмотр ног

  • появление тянущей боли в области икроножных мышц;
  • общая слабость ног;
  • нервные спазмы;
  • постоянное отвердевание различных мышц.

При этом, если присутствуют даже небольшие болевые ощущения на постоянной основе, это тоже говорит о возможном повреждении или болезни.

Общий осмотр

Врач проверяет нижние конечности на визуальное отклонение от нормы (увеличение коленной чашечки, опухоли, синяки, тромбы и т.д.). Специалист просит пациента осуществить некоторые упражнения и сказать, если будет чувствоваться боли. Таким способом выявляется область, где возможна протекает заболевание.

Далее наступает метод пальпации, при котором лечащий врач ощупает ноги на предмет каких-то затвердеваний и комков, что может говорить о тромбах, проблемах с нервной или мышечной системами.

Гониометрия

Гониометрия — это дополнительное обследования нижних конечностей при помощи современных технологий. Данный метод позволяет выявить отклонения в амплитуде колебаний суставов и коленной чашечки. То есть, если существует какое-то отличие от нормы, есть повод задуматься и начать проводить дальнейшее исследование.

Гониометрия нижних конечностей

Гониометрия

Лучевая диагностика нижних конечностей

Существует несколько видов лучевой диагностики:

Рентген в двух проекциях

Рентген в двух проекциях для уточнения степени тяжести болезни

  • Рентген. Делается снимок, на котором можно заменить повреждения скелета. Однако не стоит думать, что рентген выявляется только трещины и переломы, в некоторых случаях можно заметить полости, проблему, связанную с нехваткой кальция в организме.
  • Артография похожа на предыдущий способ, однако снимки делаются точечно в области коленного сустава, чтобы проверить целостность менисков.
  • Компьютерная томография — современный и дорогостоящий метод, однако крайне эффективный, ведь погрешность точности измерения составляет всего миллиметр.
  • Радионуклеидные методы. Помогают специалисту выявить патологии в области нижних конечностей и суставов.

Существуют и дополнительные методы исследования, назначающиеся в частном порядке:

  • ультразвуковое обследование (УЗИ);
  • магнитно-резонансную томографию ( МРТ).

Однако, несмотря на эффективность некоторых способов, самым надёжным будет решение скомбинировать несколько, чтобы минимизировать возможность не заметить заболевание или травму.

Заключение

Если человек замечает какие-то странные ощущения в области нижних конечностей, то следует незамедлительно провести исследование в одной из городских клиник, иначе симптомы могут стать серьёзнее и привести к заболеваниям, на лечении которых уйдёт не один год.

Источник

Статьи

Линия УМК В.И. Сивоглазова. Биология (5-9)

Линия УМК В.И. Сивоглазова. Биология (10-11)

Биология

Поднимите руку. Теперь сожмите кулак. Сделайте шаг. Правда, легко? Человек выполняет привычные действия практически не задумываясь. Около 700 мышц (от 639 до 850, согласно различным способам подсчета) позволяют человеку покорять Эверест, спускаться на морские глубины, рисовать, строить дома, петь и наблюдать за облаками.

16 сентября 2019

Но скелетная мускулатура — далеко не все мускулы человеческого тела. Благодаря работе гладкой мускулатуры внутренних органов, по кишечнику идет перистальтическая волна, совершается вдох, сокращается, обеспечивая жизнь, самая важная мышца человеческого тела — сердце.

Определение мышц

Мышца (лат. muskulus) — орган тела человека и животных, образованный мышечной тканью. Мышечная ткань имеет сложное строение: клетки-миоциты и покрывающая их оболочка — эндомизий образуют отдельные мышечные пучки, которые, соединяясь вместе, образуют непосредственно мышцу, одетую для защиты в плащ из соединительной ткани или фасцию.

Мышцы. Вид спереди

Мышцы. Вид сзади

Мышцы тела человека можно поделить на:

  • скелетные,
  • гладкие,
  • сердечную.

Как видно из названия, скелетный тип мускулатуры крепится к костям скелета. Второе название — поперечно-полосатая (за счет поперечной исчерченности), которая видна при микроскопии.К этой группе относятся мышцы головы, конечностей и туловища. Движения их произвольные, т.е. человек может ими управлять. Эта группа мышц человека обеспечивает передвижение в пространстве, именно их с помощью тренировок можно развить или «накачать».

Гладкая мускулатура входит в состав внутренних органов — кишечника, мочевого пузыря, стенки сосудов, сердца. Благодаря ее сокращению повышается артериальное давление при стрессе или передвигается пищевой комок по желудочно-кишечному тракту.

Читайте также:  Как раслабить мышц ног

Сердечная — характерна только для сердца, обеспечивает непрерывную циркуляцию крови в организме.

Интересно узнать, что первое мышечное сокращение происходит уже на четвертой неделе жизни эмбриона – это первый удар сердца. С этого момента и до самой смерти человека сердце не останавливается ни на минуту. Единственная причина остановки сердца в течение жизни — операция на открытом сердце, но тогда за этот важный орган работает АИК (аппарат искусственного кровообращения).

Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс. Учебник-навигатор + CD

Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс. Учебник-навигатор + CD

Учебник-навигатор является основным модулем инновационного учебно-методического комплекта «Навигатор». Простая и удобная система навигации связывает текст учебника с информационным полем прилагающегося мультимедийного пособия (диска): все термины и понятия, встречающиеся в учебнике, подразделяются на основной и дополнительный материал с помощью цветовой индикации. Методический аппарат учебника составляют вопросы для самопроверки, вопросы повышенного уровня сложности (в том числе устанавливающие межпредметные связи), а также система заданий с использованием других компонентов УМК — как печатных, так и электронных, что способствует эффективному усвоению учебного материала.

Купить

Строение мышц человека

Единицей строения мышечной ткани является мышечное волокно. Даже отдельное мышечное волокно способно сокращаться, что свидетельствует о том, что мышечное волокно – это не только отдельная клетка, но и функционирующая физиологическая единица, способная выполнять определенное действие.

Отдельная мышечная клетка покрыта сарколеммой – прочной эластичной мембраной, которую обеспечивают белки коллаген и эластин. Эластичность сарколеммы позволяет мышечному волокну растягиваться, а некоторым людям проявлять чудеса гибкости – садиться на шпагат и выполнять другие трюки.

В сарколемме, как прутья в венике, плотно уложены нити миофибрилл, составленные из отдельных саркомеров. Толстые нити миозина и тонкие нити актина формируют многоядерную клетку, причем диаметр мышечного волокна – не строго фиксированная величина и может варьироваться в довольно большом диапазоне от 10 до 100 мкм. Актин, входящий в состав миоцита, — составная часть структуры цитоскелета и обладает способностью сокращаться. В состав актина входит 375 аминокислотных остатка, что составляет около 15% миоцита. Остальные 65 % мышечного белка представлены миозином. Две полипептидные цепочки из 2000 аминокислот формируют молекулу миозина. При взаимодействии актина и миозина формируется белковый комплекс — актомиозин.

Описание мышц человека сложно, и для наглядного представления можно обратиться к учебнику «Биология 8 класс» под редакцией В.И.Сивоглазова, где на странице 117 на иллюстрации показано, каким образом выглядит миоцит под микроскопом.

Название мышц человека

Когда анатомы в Средние века начали темными ночами выкапывать трупы, чтобы изучить строение человеческого тела, встал вопрос о названиях мускулов. Ведь нужно было объяснить зевакам, которые собрались в анатомическом театре, что же ученый в данный момент кромсает остро заточенным ножом.

Ученые решили их называть либо по костям, к которым они крепятся (например, грудинно-ключично-сосцевидная мышца), либо по внешнему виду (например, широчайшая мышца спины или трапециевидная), либо по функции, которую они выполняют (длинный разгибатель пальцев). Некоторые мышцы имеют исторические названия. Например, портняжная названа так потому, что приводила в движение педаль швейной машины. Кстати, эта мышца — самая длинная в человеческом теле.

Классификация мышц

Единой классификации не существует, и мускулы классифицируются по различным признакам.

По расположению:

  • головы; в свою очередь делятся на:
    • – мимические
    • – жевательные
  • шеи
  • туловища
  • живота
  • конечностей

По направлению волокон:

  • прямые
  • поперечные
  • круговые
  • косые
  • одноперистые
  • двуперистые
  • многоперистые
  • полусухожильные
  • полуперепончатые

Мускулы крепятся к костям, перекидываясь через суставы, чтобы осуществлять движение. 
В зависимости от количества суставов, через которое перекидывается мускул:

  • односуставные
  • двусуставные
  • многосуставные

По типу выполняемого движения:

  • сгибание- разгибание
  • отведение, приведение
  • супинация, пронация (супинация – вращение кнаружи, пронация – вращение кнутри)
  • сжатие, расслабление
  • поднятие, опускание
  • выпрямление

Для обеспечения движений тела и перемещения с места на место, мускулы работают слаженно и группами. Причем по своей работе делятся на:

  • агонисты – берут на себя основную нагрузку при выполнении определенного действи (например, бицепс при сгибании руки в локте)
  • антагонисты – работают в разных направления (трехглавая мышца, участвующая в разгибании конечности в локтевом суставе, будет антагонистом трицепсу); агонисты и антагонисты в зависимости от того действия, что мы хотим совершить, могут меняться местами
  • синергисты – помощники при выполнении действия, либо стабилизаторы

Биология.Человек. 8кл. Учебник-навигатор

Биология.Человек. 8кл. Учебник-навигатор

Данный учебник является многоуровневым пособием: разделы, помеченные звёздочкой, предназначены для учащихся, проявляющих особый интерес к предмету. Кроме того, все термины и понятия, встречающиеся в учебнике, подразделяются на основной и дополнительный материал с помощью цветовой индикации. Простая и удобная система навигации связывает текст учебника с информационным полем прилагающегося мультимедийного пособия (диска).

Купить

Функции мышц человека

Кости скелета и скелетная мускулатура, объединившись, составляют опорно-двигательный аппарат.

Гладкая мускулатура входит в состав стенок различных полых органов — мочевого пузыря, стенок сосудов и сердца, которое сокращается под влиянием вегетативной нервной системы, т.е. не зависит от желания и воли человека. Хотя рассказывают, что некоторые йоги могут силой мысли замедлить частоту сердечных сокращений практически до нуля. Но это йоги, а обычный человек работой гладкой мускулатуры управлять ни силой воли, ни силой мысли не может. Однако может косвенно влиять с помощью гормонов.

Наверняка, вы все замечали, что при интенсивной и длительной пробежке сердце начинает биться быстрее. А у некоторых, даже хорошо подготовленных учеников, перед сложным экзаменом начинается медвежья болезнь и они то и дело бегают в туалет. Все это обусловлено гормональными всплесками, которые влияют на работу организма.

К основным функциям скелетной мускулатуры относят:

  • двигательную
  • опорную или статическую — поддержание положения тела в пространстве

Иногда эти две функции объединяют в одну стато-кинетическую функцию.

Также мышечная система участвует в дыхании, пищеварении, мочеиспускании и термогенезе.
Более подробно о функции каждой группы скелетной мускулатуры написано в учебнике «Биология 8 класс» под редакцией В.И.Сивоглазова.

#ADVERTISING_INSERT#

Источник