Открытый урок по биологии на тему Скелет: его части и функции. Возрастные изменения костей. Влияние занятий спортом на изменение химического состава, внешнего и внутреннего строения костей.

Китаева Мария Андреевна, город Казань, МБОУ «Школа №130 имени Героя РФ майора С.А. Ашихмина»

Открытый урок на тему: Скелет: его части и функции. Возрастные изменения костей. Влияние занятий спортом на изменение химического состава, внешнего и внутреннего строения костей.

Задачи Образовательные  Дать представление о особенностях изменения строения костей в связи с занятием спортом. Научится выделять главное из прочитанного. Способствовать развитию грамотной биологической речи, оперативной памяти, произвольного внимания, наглядно-действенного мышления. Воспитывать культуру поведения при фронтальной работе, индивидуальной работе, работе в группах.

Знать: основные закономерности роста и развития организма человека; возрастную морфологию, анатомо-физиологические особенности детей, подростков и молодежи; анатомо-морфологические механизмы адаптации к физическим нагрузкам; способы коррекции функциональных нарушений у детей и подростков

Цели: Формируем умение работать с рисунками атласа, формируем умение сопоставлять факты, делать выводы о приспособлении организмов к среде обитания (занятием спортом). Формируем умение объяснять взаимосвязи между мышцей и функцией, которая она выполняет. Обучение самостоятельному формулированию вопросов к тексту учебника или справочной литературы.

Методы и формы:

Объяснительно- иллюстративный, репродуктивный, частично- поисковый, самостоятельная работа, рассказ, беседа; групповая, индивидуальная

Термины и понятия:

Химический состав костей, внешнее и внутреннее строение костей, отделы скелета, спортивное влияние

Номенклатура:

Эпифиз, диафиз, компактное вещество кости, красный костный мозг, жёлтый костный мозг.

Преподаватель: Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с вами познакомимся с возрастными изменениями костей. Влиянием занятий спортом на изменение химического состава, внешнего и внутреннего строения костей.

Цель нашего урока выяснить, какую роль играют физические упражнения для формирования аппарата опоры и движения.

Мы с вами на данном уроке будем являться строителями. Будем строить не дом, а человеческое тело.

Давайте попробуем подобрать сопоставление к словам:

Кирпич	------	(клетка)
Стена	------	(ткань)
Комната	------	(орган)
Квартира	------	(система органов)
Дом	------	(организм)

Дети сопоставляют слова

Преподаватель: Скажите, пожалуйста, почему скелет считают каркасом?

Ученик:

Стальной каркас железобетонных сооружений называют арматурой. Она предназначена для укрепления возводимых сооружений. Для человеческого тела арматурой служит костный скелет, то есть совокупность костей, создающих опору телу человека и отдельным частям его тела. Вес скелета составляет от 1/5 до 1/7 веса тела. Например, если взрослый человек весит 75 кг, то его кости весят от 11 до 16 кг.

У скелета есть несколько функций одна из которых удерживать органы нашего тела на предназначенных им местам. При этом он еще и защищает их от внешних воздействий, причем чем орган важнее, тем надежнее его защита. Ребра и грудина вместе с позвоночником образуют защиту для сердца, а череп полностью изолирует мозг от внешних воздействий. А еще скелет создает опору для костей конечностей и систему рычагов, позволяющих их обладателю производить целенаправленные движения и перемещаться в пространстве.

Преподаватель: Скажите, а почему этот каркас такой прочный?

Ученик: Костная ткань у человека появляется уже на 6-8 неделе внутриутробной жизни. Вначале при развитии покровных костей на том участке соединительной ткани, где возникнет будущая кость, появляется одна или две точки окостенения, которые интенсивно делятся, образуя костную сеть. Кости же развиваются из хрящевых зачатков, которые впоследствии превращаются в твердую кость.

Давайте рассмотрим прочность костей на примере таблицы /в 1 кг на 1м³/

Название	Растяжение	Сжатие
сталь железо медь красная сосна кость чугун дуб сухожилия хрящ костный хрящ реберный свинец	80-100 40 21 10,5 9-12 13 8,1 7 1,51 0,17 1,3	100 35 41 5,25 12-16 75 5,3 --- 2,72 1,52 5,2

Из этой таблицы мы можем сделать вывод, что из клеток или точек. окостенения образуется достаточно прочная соединительная ткань.

Учитель: Мы устроены так, что необходимые элементы организма, которые часто используются – со временем укрепляются. То, что не используется или используется редко, ослабевает, подвергается дистрофии, разрушается и замещается жировой тканью. Это логично: зачем кормить ненужные органы? Если кости, мышцы и связки суставов не испытывают нагрузки, то они со временем перестают получать питание и развиваться. Это нормальный физиологический процесс. Подтверждение тому можно увидеть у людей с вынужденной неподвижностью (инвалиды, лежачие больные) их конечности становятся тонкими, слабыми. Если человек получил травму и вынужден долго лежать, то после выздоровления уже не может встать на ноги. Требуется время и много усилий, чтобы восстановиться. Таким образом активный образ жизни положительно влияет на плотность костей. Регулярные упражнения с поднятием тяжестей стимулируют остеогенез, замедляют потерю костной массы и могут защитить от остеопороза.

Механические нагрузки в разной мере изменяют про­дольные и поперечные размеры костей. Первые в большей степени генетически детерминированы, чем вторые. Поэтому меха­нические нагрузки больше отражаются на росте костей в толщину и ширину, чем в длину.

При нарастании механической нагрузки до определенного уров­ня костеобразование усиливается, при превышении этого уровня активность костеобразования снижается.

 Уровень оптимальной механической нагрузки зависит от ин­дивидуальных особенностей нормы реакции.

Таковы основные функциональные закономерности роста кости.

Рассмотрим функциональные особенности строения кости. Изменения кости под действием механических нагрузок укрепляют скелет как меха­ническую конструкцию и повышают его прочность. Главную роль в этом играют механизмы поднадкостничного роста костей. Их активи­зация и утолщение кости делают ее более прочной на изгиб и скручивание. Из законов механики известно, что полая колонна большого диаметра удерживает больший груз, чем опора малого диаметра без полости. Подобное приспособление к статическим нагрузкам наблюдается и в скелете конечностей у представителей силовых видов спорта. Образование бугристостей в местах прикреп­ления мышц улучшает условия их работы (увеличивается плечо рычага). Расширение эпифизов увеличивает площадь соприкоснове­ния костей в суставах и облегчает амортизацию механических сотрясений.

Приспособление кости к механическим нагрузкам проявляется и во внутреннем ее строении. Укреплению диафиза способствует утолщение его стенки за счет образования нового компактного вещества. Это может происходить изнутри - со стороны костномоз­говой полости или снаружи - со стороны надкостницы. Более биомеханически оправдан второй вариант, при котором прочность кости повышается за счет увеличения наружного диаметра, утол­щения компактного слоя при неизменной костномозговой полости (или даже ее расширении). Первый вариант возможен в качестве компенсаторного в условиях задержки периостального костеобразования. В местах действия особенно сильных механических нагрузок компактное вещество имеет слоистый характер. Укрепление губча­того вещества кости проявляется утолщением его перекладин и превращением из мелко- и среднеячеистого в крупноячеистое.

Костное вещество человека содержит большое количество кост­ных трубочек - остеонов. Приспосабливаясь к существующим меха­ническим условиям, кость перестраивается. При этом вновь образо­ванные остеоны изменяют свой диаметр и направление.

В процессе занятий спортом происходят характерные изменения скелета спортсменов. Причем более раннее начало занятий ведет к большей выраженности изменений.

Ученики делятся на группы, каждой группе даётся задание рассказать о том, как спорт влияет на различные отделы скелета.

Череп. Общая гипертрофия мускулатуры тела спортсмена повы­шает напряжение в костях и вызывает их генерализованные изме­нения. Например, у дзюдоистов увеличиваются обхват головы, про­дольный и поперечный ее диаметры, а также размеры лица по сравнению с людьми, не занимающимися спортом. Это вызвано изменениями самого черепа, в основном за счет губчатого слоя, тогда как наружная и внутренняя пластинки почти не подверга­ются перестройке.

Верхняя конечность. Плечевая кость подвергается значи­тельным изменениям у представителей силовых видов спорта - штангистов и борцов. У штангистов форма ее диафиза приближа­ется к цилиндрической (хотя у некоторых спортсменов при дли­тельных занятиях спортом сохраняется исходная форма) за счет расширения дистальной части диафиза. Различие в ширине средней и нижней трети кости составляет у людей, не занимающихся спор­том, 3,8 мм, у штангистов лишь 0,6 мм. Расширение диафиза свя­зано с утолщением компактного слоя, который приобретает слоистый характер. По латеральному краю кости расслоение компактного вещества начинается проксимальнее, чем по медиальному. Видимо, это обусловлено большим разнообразием движений в плечелучевом суставе (две оси вращения), чем в плечелоктевом (одна ось). Поперечные размеры костей предплечья у спортсменов изменены в большей степени, чем продольные. В процессе занятий гимнастикой и борьбой поперечные размеры увеличиваются в боль­шей мере у локтевой кости, а спортивными играми и боксом - у лучевой. У боксеров и гимнастов головка лучевой кости достигает наибольших размеров. У боксеров сокращения мышц пред­плечья продолжительны и локтевая кость как место начала мышц укрепляется. У гимнастов в костях кисти возникают напряжения, имеющие переменный характер и передающиеся в основном на лучевую кость (локтевая кость имеет меньшую зону соприкосновения

с кистью).

При сравнении кисти акробатов, пловцов, штангистов и стрел­ков из лука установлено, что длина ее наибольшая у пловцов, наи­меньшая - у штангистов. Удлинение и укорочение ее происходят в основном за счет пясти. При преимущественно динамических воздействиях на кисть (волейбол, бокс, плавание) изменяются главным образом продольные размеры костей, их головка и основа­ние. Так, у боксеров подвергаются нагрузкам IIиIIIпястные кости. Головка их расширяется, а при чрезмерной нагрузке начинает суживаться. Преимущественно статические воздействия (в гимна­стике, тяжелой атлетике, борьбе) изменяют в основном диафиз кости: он расширяется, компактное вещество утолщается иногда за счет костномозговой полости, которая может суживаться. Отме­чено удлинение костей пясти, причем даже тогда, когда эпифизарные зоны у дистального конца зарастают костной тканью. Рост этих костей в длину продолжается за счет суставного хряща. Причем проксимальные концы пястных костей при выполнении упражнений работают на растяжение и на сжатие, тогда как дистальные в основ­ном на растяжение. Следовательно, проксимальные концы подверга­ются большим нагрузкам, чем дистальные.

Различия в изменениях отдельных размеров костей кисти обнару­живаются при анализе распределения механических нагрузок на них у боксеров и гимнастов. У гимнастов нагрузкам подвергается диафиз пястной кости (при упоре) или проксимальной фаланги (при висе на перекладине), у боксеров - головка пястной кости и основание проксимальной фаланги. Поэтому у боксеров отмечаются большие изменения в эпифизах, а у гимнастов - в диафизах костей. Удлинение пястных костей у гимнастов имеет опреде­ленный функциональный смысл. Дело в том, что между пястными костями располагаются, как известно, межкостные мышцы. На их долю приходится половина силы мышц, сгибающих II-Vпальцы. Суммарное удлинение пястных костей на 1 см приводит к увеличению физиологического поперечника мышц на 2 см²и приросту силы на 20 кг (для двух рук - на 40 кг). Для гимнастов сила мышц-сгибателей пальцев имеет первостепенное значение, так как при выполнении большого оборота развивается центробежная сила, пре­вышающая вес спортсмена в 3-4 раза.

Нижняя конечность. У гимнасток поперечные и переднезадние размеры таза меньше, чем у женщин, не занимающихся спортив­ной гимнастикой. Как правило, размеры женского таза больше, чем мужского. Однако оказалось, что у женщин, специализирующихся в плавании и спортивных играх, расстояние между гребнями под­вздошных костей и между большими вертелами бедренных костей меньше, чем у мужчин той же специализации. Рост костей таза зависит от содержания в крови половых гормонов. При интенсивной мышечной деятельности повышается выработка мужских половых гормонов, что может повлиять на размеры таза.

Характерны различия размеров вертлужной впадины тазовой кости и головки бедренной кости при занятиях разными видами спорта. Так, диаметр впадины и головки бедренной кости у футболистов большой и с повышением спортивной квалификации увеличивается, а у гимнастов, наоборот, он меньше и с ростом ква­лификации уменьшается. Для футболистов характерны сравнительно большие переднезадний и поперечный размеры диафиза бедренной кости. Однако наибольших значений эти размеры достигают у штан­гистов и метателей молота. Ширина дистального эпифиза бедра меж­ду надмыщелками самая большая у футболистов и велосипедистов. Поперечник диафиза бедренной кости и компактного вещества наи­больший у прыгунов в длину. Характерные для всех различия между правой и левой сторонами усиливаются. На толчковой ноге эти размеры оказываются больше, чем на маховой.

Большую массивность имеют кости бедра и голени у велосипе­дистов. По краям бедренной кости компактное вещество гипертро­фировано относительно равномерно, а на костях голени - неравномерно, причем распределение его зависит от «амплуа» спорт­сменов: у выступающих на треке компактный слой утолщается на передней поверхности большеберцовой (средняя треть) и задней поверхности малоберцовой (нижняя треть) костей; у шоссейников характерно утолщение компактного вещества в средней трети голени по соприкасающимся краям (в этом случае сокращения мышц перед­ней группы голени длительны и для них требуется большая опора).

Из костей плюсны наиболее утолщенный компактный слой имеет Iплюсневая кость, тогда какII-IVкости изменены незна­чительно.

Рассмотрим влияние физической нагрузки на соединения костей. Форма соединений костей определяется как унаследованными особенностями, так и действием механических факторов, среди которых преобладающую роль играет фактор движения. Подтверждает это образование новых (ложных) суставов в местах перелома костей, где один обломок кости постоянно трется о другой. Соприкасающиеся поверхности при этом шлифуются, и образуется сустав.

В процессе специальной тренировки подвижность в суставах и их форма могут существенно изменяться. Так, эллипсовидный лучезапястный сустав у представительниц, художественной гимнастики становится более шаровидным, что обеспечивает больший размах движений. У баскетболистов и гандболистов суммарная под­вижность по четырем движениям в лучезапястном суставе больше 200°, а у гимнастов и гребцов - меньше. У первых этот сустав более конгруэнтен и его головка имеет форму вытянутого эллип­соида, у вторых степень соответствия суставных поверхностей мень­ше и головка более выпуклая.

У гимнастов развивается уплощение вертлужной впадины, обеспе­чивающее разницу в кривизне суставных поверхностей и увеличение подвижности в тазобедренном суставе. Можно значи­тельно развить гибкость позвоночного столба, достигающую «сверх­выраженности» у исполнительниц циркового номера «женщина-змея».

У спортсменов ряда специализаций подвижность в суставах уменьшена. Так, у футболистов (по сравнению с гимнастами) тазо­бедренный сустав адаптируется к повышенной статической надеж­ности в ущерб подвижности. Это необходимо для обеспечения ста­бильности тазового кольца в одноопорном положении футболиста при ударе по мячу. У футболистов также меньше объем пассив­ного движения в коленном суставе. У представителей сило­вых видов спорта (тяжелоатлетов, борцов) уменьшение подвижности в голеностопном суставе и повышение его статической надежности обеспечиваются за счет уплощения блока таранной кости. Наблюдения за легкоатлетами, тяжелоатлетами, гимнастами, пловцами, футболистами и гандболистами показали, что наименьшая гибкость позвоночного столба характерна для пловцов и тяжело­атлетов.

Не только теоретический, но и практический интерес представ­ляет изучение топ аграфии подвижности в суставах у спортсменов разных специализаций. Так, для отбора в ДЮСШ по плаванию рекомендуется уделять большое внимание подвижности в плечевом и тазобедренном суставах, При отборе в спортивной гимнастике определенную диагностическую значимость имеет тот факт, что у ведущих гимнастов страны интегральная (суммарная) подвижность в суставах (тазобедренном, плечевом, позвоночнике) составляет свыше 900°, у 10-летних гимнастов - более 750°, у не занимающихся спортом детей 10 лет - более 650°.

Сопоставление данных по суммарной величине сгибания и раз­гибания в плечевом, тазобедренном и голеностопном суставах у представителей разных видов спорта показало, что эта величина уменьшается в следующей последовательности: в плечевом суставе у гандболистов, не занимающихся спортом, лыжников-гонщиков, велосипедистов; в тазобедренном суставе - у гандболистов, лыжни­ков-гонщиков, велосипедистов, не занимающихся спортом; в голено­стопном суставе - у велосипедистов, лыжников-гонщиков, гандбо­листов, не занимающихся спортом.

Амплитуда движений сгибание-разгибание в плечевом и тазобедренном суставах была наибольшей у гандболистов, наименьшей- у велосипедистов, что объясняется особенностями посадки велосипедистов. Наоборот, в голеностопном суставе наибольшая подвижность определяется у велосипедистов, а наименьшая- у гандболистов.

4.2. Влияние занятий спортом на скелет.

Под влиянием усиленной мышечной деятельности в скелете спортсмена происходят сущест­венные изменения. На состояние скелета оказывают влияние и другие факторы, связанные с занятиями спортом: характерное положение тела спортсмена (у велосипедистов, конькобежцев, боксеров, гребцов и др.), сила давления на скелет (у тяжелоатлетов), силaрастяжения при висах, при скручивании тела (у акробатов, гимнастов, фигуристов и др.). При правильно дозированных нагрузках эти изменения обычно бывают благоприятными. В противном случае возможны патологические изменения скелета.

Наиболее простой механизм возникновения у спортсменов изме­рений скелета можно представить следующим образом. Под влиянием усиленной мышечной деятельности происходит рефлекторное расширение кровеносных сосудов, улучшается питание работающего органа, прежде всего мышцы, а затем и близлежащих органов, в частности кости со всеми её компонентами (надкостница, компактный слой, губчатое вещество, костномозговая полость, хрящи, по­крывающие суставные поверхности костей и др.).

Все изменения в скелете появляются постепенно. Через год систематических занятий спортом уже можно наблюдать отчетливо выраженные морфологические изменения костей. Наиболее выражены они в первые два года занятий. В дальнейшем эти изменения стабилизируются, но внутренняя перестройка скелета происходит на протяжении всего тренировочного процесса. При прекращении активной спортивной деятельности приспособительные изменения костей остаются довольно продолжительное время.

Изменения, происходящие в скелете под влиянием занятий спортом, касаются и химического состава костей, и внутреннего их строения, и процессов роста и окостенения.

Кости, несущие большую нагрузку, богаче солями кальция, чем кости, несущие меньшую нагрузку. Опыты с радиоактивным фосфо­ром показали, что у животных, которые переносили большую бего­вую нагрузку, содержание его увеличивалось, причем больше в костях, расположенных ближе к опорной поверхности и испытывав­ших большую механическую нагрузку (М. Г. Привес, В.Г. Шишова, Э.И. Щербак). На рентгенограммах кости спортсменов имеют более четкий рисунок, чем кости неспортсменов, что объясняется большей оссификацией костной ткани, лучшим насыщением её ми­неральными солями.

Под влиянием занятий спортом изменяется внешняя форма кос­тей. Они становятся массивнее и толще за счет увеличения костной массы. Все выступы, гребни, шероховатости выражены резче. Эти изменения зависят, естественно, от вида спорта. Так, у тяжелоат­летов кости массивнее, нежели у гимнастов; у гимнастов массив­нее, чем у пловцов, особенно в верхнем отделе скелета и верхних конечностях. У пловцов плохо выражена шейка плечевой кости, у гребцов-байдарочников - шейка лучевой кости. У тяжелоатле­тов могут наблюдаться изгиб всего диафиза лучевой кости, утол­щение ключицы, лопатки, изменения рукоятки грудины, тел позвон­ков; у боксеров - головок пястных костей, особенно второй и третьей. При усиленной физической нагрузке, выходящей за пре­делы нормы, в костной ткани постепенно могут возникать измене­ния, граничащие с предпатологическим и патологическим состояни­ем, наблюдаются явления изнашивания, изменения формы головок костей, появляются краевые разрастания костей в области суста­вов, места разрежения костного вещества и т. п.

Изменения внутреннего строения кости под влиянием занятий спортом выражаются, в частности, в утолщении ее компактного ве­щества. Причем утолщение обычно больше в тех костях, на кото­рые падает наибольшая нагрузка. Оно может быть равномерным по длине всей кости или на одной стороне, чаще в местах фиксации мышц. Изменения компактного вещества бывают симметричными и асимметричными. Даже на одной и той же кости они могут быть неодинаковыми. У гимнастов эти изменения больше выражены в плечевой кости и костях кисти; у теннисистов - в костях правой верхней конечности, особенно в лучевой кости, а также в области 1-й и 2-й пястных костей (в связи с захватом ракетки). Под влия­нием статических нагрузок происходят большие изменения скелета, чем под влиянием динамических нагрузок, хотя прочность кости остается высокой за счет усиления остеонизации - увеличения ко­личества остеонов и их сильной связи фибриллами. Установлено, что остеонизированная кость является более дифференцированной, со­вершенной, прочной по сравнению с пластинчатой костью, в кото­рой остеонов меньше. Поэтому изменения компактного вещества могут происходить и без его утолщения, без изменения диаметра кости. Поперечный размер диафизов трубчатых костей увеличивается, увеличивается количество остеонов, изменяется структура и расположение костных балок, происходит утолщение костных пластинок и усиление физиологического склероза в зонах роста, суставных впадинах, а также в местах, соответствующих основным силовым линиям. Таким образом, костный аппарат спортсмена приобретает большую механическую прочность.

Губчатое вещество кости также претерпевает определенные изменения. В связи с выполняемой функцией костей в организме различают: крупноячеистое, среднеячеистое и мелкоячеистое стро­ение губчатого вещества. Под влиянием усиленной нагрузки на кость перекладины губчатого вещества становятся толще, крупнее, ячейки между ними больше (в старшем возрасте ячейки тоже стано­вятся больше, но перекладины тоньше). Так, у не занимающихся спортом губчатое вещество костей предплюсны имеет среднеячеис­тое или даже мелкоячеистое строение, у футболистов, тяжелоатле­тов - крупноячеистое; губчатое вещество костей запястья у не занимающихся спортом имеет мелкоячеистое строение, у гимнастов, акробатов - крупноячеистое. Меняется и архитектоника губчатого вещества. Различная функция мышц не только в силе, но и в на­правлении тяги, действие силы тяжести, т, е. увеличение веса тела (например, у тяжелоатлетов), смещение ОЦТ, т. е. перераспре­деление силы тяжести (у велосипедистов, конькобежцев, боксеров), изменения характера движения - различные виды отталкивания (с носка, наружного края стопы) и приземления - всё это видо­изменяет структуру губчатого вещества, может даже способствовать образованию новых силовых линий из перекладин губчатого вещества, не свойственных обычно человеку (в пяточной кости у конькобежцев).

В связи с утолщением компактного вещества костномозговая полость уменьшается. При больших статических нагрузках она уменьшается почти до полного зарастания. У не занимающихся спортом ширина компактного слоя, как правило, меньше ширины костномозговой полости на том же уровне кости. У спортсменов же отношения могут быть обратными. Надо полагать, что в связи с уменьшением мозговой полости в костях количество желтого костного мозга уменьшается, а количество красного костного мозга увеличивается. Поскольку красный костный мозг является источ­ником эритроцитов, увеличивается и количество гемоглобина, обеспечивающего организм кислородом, который столь необходим организму спортсмена при выполнении физических упражнений.

Надкостница под влиянием физических нагрузок становится более прочной - утолщается, особенно у футболистов и тяжелоатлетов, но одновременно приобретает эластичность, в ней увеличивается количество сосудов, остеогенная функция её повышается.

Переломы у спортсменов срастаются быстрее. Суставной хрящ, покрывающий суставные поверхности костей, может утолщаться, что усиливает его амортизационные свойства и уменьшает давление на кость. Что касается влияния двигательной деятельности на рост и процессы окостенения, то большинство авторов считают, что дозированные физические нагрузки приводят к активизации зон роста, интенсивному делению хрящевых клеток, быстрому росту труб­чатых костей. Например, у гимнастов и боксеров кости кисти длиннee. Процесс синостозирования у юных спортсменов длится доль­ше, чем у не занимающихся спортом детей того же возраста. Чрезмерные нагрузки вначале активизируют рост костей, но уменьшают длительность процессов синостозирования. Изменения, происходящие в соединениях костей под влиянием тренировок, выражаются в увеличении подвижности в связи с лучшей растяжимостью мягких тканей соединений, связок и мышц, лежащих на стороне, противо­положной движению, и увеличении силы мышц, обусловливающих движение. Подвижность в отдельных суставах изменяется избира­тельно, в зависимости от вида спорта. Так, для гимнастов, акроба­тов характерна большая подвижность во всех соединениях, для теннисистов - подвижность в суставах кисти, для гандболистов - в соединениях костей верхней конечности, для пловцов - костей пояса верхней конечности, для хоккеистов - костей нижней конечности, для легкоатлетов - подвижность стопы и т. п.

Общее представление о влиянии спорта на костную систему известно давно, но конкретные проявления этого влияния еще достаточно не изучены. Внимание исследо­вателей привлекали главным образом болезненные из­менения, возникающие в костно-суставном аппарате спортсменов (травматические, патологические), а про­грессивные, благоприятные меньше изучаются.

Далее продолжим рассмотрение благоприятных перестроек и приспособлений, происходящих в скелете спортсмена, и попытаемся выявить общие закономерно­сти этих явлений и их значение. Как указано выше, исследования взрослых, стажированных спортсменов, показали, что спортивная работа значительно перестраи­вает костную систему в соответствии с видом спорта и величиной физической нагрузки.

В скелете появляются морфологические, прогрессивные изменения, которые носят характер рабочей гипертрофии. Они усиливают скелет и, безусловно, являются благоприятными. Поперечный размер диафизов трубчатых костей увеличивается, кортикальный слой становится толще. На рентгенограммах можно видеть чёткую структуру костей, а также, как указано выше, утолщение костных пластинок и усиление физиологического склероза в зонах роста, суставных впадинах, а также в местах, соответствующих основным силовым линиям. Кости становятся массивнее, крепче и, следовательно, устойчивее по отношению к травматическим и другим вредностям.

Главными факторами, обусловливающими появление прогрессивных морфологических изменений в костной си­стеме, являются раздражение рецепторных приборов, рефлекторная гиперемия и усиление обмена веществ; они всегда возникают в тех или иных отделах организма и в целом организме во время спортивных упражнений. Нер­вные механизмы, кора головного мозга при этом играют регулирующую роль. Как отмечал И.П.Павлов, каждая клетка сложного организма, следовательно, и костная, реагирует на всевозможные воздействия опосредованно благодаря возбудимости соответствующие нервных при­боров.

Значительно повышенная функция мышц вызывает раздражение надкостницы, усиление оссифицирующих процессов в местах прикрепления мышц. Как указывалось выше, кости спорт­смена своеобразно изменяются, на них появляются ше­роховатости, гребни, костные выступы, бугры.

Во время отдыха, как известно, спортсмен довольно бы­стро теряет спортивную форму, что обусловливается главным образом изменениями в центральной нервной системе, мышцах, сердце и в обмене веществ. В костной системе прогрессивные морфологические изменения дер­жатся стойко, и даже незначительные спортивные на­грузки могут поддерживать это благоприятное состояние костной системы. При полном прекращении занятий спор­том атрофические процессы в «тренированной» кости протекают медленно в течение ряда лет и кость еще дол­гое время может выдерживать повышенные нагрузки. В этом убеждают наблюдения над костной системой спортсменов с вынужденным перерывом в спортивных за­нятиях.

Прогрессивные морфологические изменения у таких спортсменов даже во время длительного перерыва в за­нятиях не исчезают полностью. Наблюдения показывают, что прогрессивные морфологические изменения в костно-суставном аппарате наступают гораздо медленнее, чем в мышцах и сердце. Через 3-5 лет систематических занятий спортом наблюдаются резко выраженные морфологические изменения. В костной системе прогрессивные морфологические изменения держатся намного дольше, чем в других системах организма.

Проведённые наблюдения убеждают в том, что процессы физиологической инволюции, возрастного старения костной системы, задерживаются, у лучших спортсменов отодвигаются на более поздние сроки. Таким образом, физическая культура вообще, а оптимальные нагрузки в спорте, в частности, выступают как мощное средство продления молодости всего организма человека. «Паспортный» возраст у мастеров спорта, правильно и систематически тренировавшихся, не совпадает с «костным» возрастом.

Материалы изучения состояния тренированности дают возможность проследить влияние функции на морфологию костной системы. Она изменяется своеобразно и соответственно предъявляемым ей требованиям. Если костно-суставной аппарат еще не определяет состояния тренированности всего организма (для этого необходим учет состояния других систем и органов), то все же он является одним из важных показателей приспособленно­сти спортсмена к выполнению больших нагрузок; будучи перестроен, он оказывает несомненное влияние на весь организм, создавая в нем не только преходящие, но и стабильные прогрессивные признаки. Высокая фаза тре­нированности всего организма, в свою очередь, создаст условия для дальнейшей благоприятной перестройки и усиления костного аппарата. Такова взаимосвязь между организмом в целом и костной системой.

На предложенных рисунках различных видов спорта объяните какое происходит изменения в скелете при занятиях данным видом спорта?

 Учитель: Сегодня каждый из вас успешно справился с заданием. Скажите пожалуйста,

1)Объясните, что является главными факторами, обусловливающими появление прогрессивных морфологических изменений в костной си­стеме ?

2) Проанализируйте на своём виде спорта, каким костным изменениям вы наиболее подвержены?

Презентация на тему: «Изменение скелета в ИВС».