Вспомогательный аппарат мышц

Различные по строению анатомические образования, облегчающие работу мышц: фасции, синовиальные сумки, влагалища и сесамовидные кости.

Фасции – соединительнотканные оболочки, покрывающие отдельные мышцы и группы мышц. Толщина фасций неодинакова, что зависит от силы окружающих мышц. Называются фасции по месту нахождения: фасции груди, плеча, фасция бедра называется широкой фасцией. На конечностях фасции утолщаются и от них отходят межмышечные перегородки, проникающие между мышцами до надкостницы, с которой они срастаются. Так образуются фиброзные и костно-фиброзные каналы. Окружая группу мышц, фасции не дают мышцам смещаться в стороны, а также образуют так называемый мягкий скелет, выполняющий опорную функцию. К некоторым фасциям прикрепляются мышцы.

Синовиальные сумки имеют форму уплощенных мешочков, содержащих жидкость. Находятся вблизи суставов под мышцами и сухожилиями. Благодаря синовиальной сумке трение между двумя движущимися органами уменьшается.

Синовиальные влагалища развиваются внутри костно-фиброзных и фиброзных каналов, окружающих длинные сухожилия мышц в местах скольжения по кости. Состоят из 2-х листков: внутренний сращен с сухожилием, а наружный – со стенками канала. Один листок переходит в другой, образуя складку (брыжейку) сухожилия; в ней проходят к сухожилию нервы и сосуды. В щелевидной полости влагалища между двумя листками находится небольшое количество синовиальной жидкости, которая облегчает движение сухожилий при сокращении мышцы.

Сесамовидные кости развиваются в толще сухожилий вблизи их места прикрепления, и служат блоком, через который перекидываются сухожилия. Это увеличивает силу тяги мышцы (надколенник).

Работа мышц

Работа мышц внешне выражается либо в фиксации части тела, либо в движении. В первом случае говорят о так называемой статической работе, а во втором – о динамической работе.

Статическая работа мышц есть следствие равенства моментов сил и называется еще удерживающей работой. При такой работе форма мышцы, ее размеры, возбуждение и напряжение относительно постоянны.

Динамическая работа мышц сопровождается движением и есть следствие разности моментов сил. В зависимости от того, какой момент окажется большим, различают два вида динамической работы мышц: преодолевающую и уступающую. Превалирование момента силы мышцы или группы мышц приводит к преодолевающей работе, а уменьшение момента силы мышцы – к уступающей работе.

Различают еще баллистическую работу мышц, которая является разновидностью преодолевающей работы: мышца совершает быстрое сокращение и последующее расслабление, после которого костное звено продолжает движение по инерции.

В организме каждая скелетная мышца всегда находится в состоянии определенного напряжения, готовности к дей­ствию. Минимальное непроизвольное рефлекторное напряжение мышцы называется тонусом мышцы. Тонус мышц различен у детей и взрослых, у мужчин и женщин, у лиц, занимающихся и не занимающихся физическим трудом. Физические упражнения повышают тонус мышц, влияют на тот своеобразный фон, с которого начина­ется действие скелетной мышцы. У детей тонус мышц меньше, чем у взрослых, у женщин меньше, чем у мужчин, у не занимающихся спортом меньше, чем у спортсменов. Направление тяги мышцы, приводящей в движение ту или иную часть тела, определяется равнодействующей сил, которая в длинных, широких и веерообразных мышцах проходит по линии, соединяющей середину места начала мышцы с серединой места прикрепления.

В зависимости от направления мышечных пучков равнодействующую силу мышцы можно разложить по правилу параллело­грамма сил на составляющие.

Если тяга отдельных пучков в мышце имеет параллельное направление, то величина силы тяги всей мышцы будет равна сумме сил тяги всех ее пучков (равнодействующая сила определяется по правилу сложения параллельных сил, направленных в одну сторону). Если же тяга пучков мышцы развивается под разными углами, равнодействующая сила определяется по правилу параллелограмма сил.

В тех случаях, когда мышцы не имеют прямого хода и своим сухожилием огибают кости, связки и пр., возникают дополнительные направления тяги: от места прикрепления мышцы – к точке опоры у места изгиба и от последней точки – к месту начала мышцы.

Направление тяги функциональной группы мышц устанавливается по тем же правилам, что и направление тяги отдельной мышцы.

Правильная ориентация в направлении тяги отдельных мышц и функциональной группы мышц, в отношении равнодействующей силы к осям вращения суставов способствует определению действия силы мышц и анализу участия их в движениях.

Проявление силы мышцы в движениях или в укреплении звеньев тела при тех или иных позах зависит от ряда условий: анатомических, механических, физиологических, психических. Анатомические условия определяются структурными особенностями, количеством и направлением мышечных волокон. Чем больше в мышце мышечных волокон, тем больше ее сила. Некоторое представление о силовых возможностях мышцы может дать площадь силового поперечника мышцы – суммарная площадь поперечного сечения всех мышечных волокон. В мышцах с параллельным направлением волокон она совпадает с площадью анатомического поперечника (площадь сечения мышцы, произведенного перпендикулярно ее длине), в перистых – больше, чем площадь анатомического поперечника, что указывает на их большую силу. Установлено, что мышца с площадью силового поперечника 1 см² может проявить силу тяги равную 8-10 кг.

Из механических факторов на проявление силы мышц оказывают влияние величина площади прикрепления мышцы к кости и угол, под которым мышца к ней подходит. Чем больше площадь прикрепления мышцы и чем больше угол, под которым мышца дей­ствует на кость, тем лучшие условия для проявления силы. Если мышца подходит к кости под прямым углом, то почти вся сила мышцы идет на обеспечение движения; если под острым, то лишь часть силы мышцы используется как полезная, другая часть идет на сдавливание рычага, сжатие его и т. п. Не безразлично для проявления силы расположение прикрепления мышцы по отношению к точке движения. Чем дальше прикрепляется мышца от точки вращения, тем в большей мере она выигрывает в силе.

Из физиологических условий следует указать на степень возбуждения нервной системы. Чем большее число мотонейронов, а следовательно, и мышечных волокон возбуждается одновременно, тем суммарная сила больше. Чем чаще поступают импульсы в мышцу, тем также сила больше. Имеет значение и плечо силы – величина перпендикуляра от точки опоры в суставе до направления равнодействующей силы мышцы. Произведение силы мышцы на плечо, под которым она действует, называется моментом силы. Чем больше плечо силы, тем больше момент силы и, следовательно, эффект ее действия. Увеличению плеча силы способствуют костные выступы, блоки, сесамовидные кости. Некоторое возбуждение нервной системы повышает проявление силы, угнетенное состояние – понижает.

Силовая характеристика мышцы зависит и от состояния, с которого начинается ее тяга, так как в мышце при напряжении проявляются упругие силы, возникающие вследствие деформации коллагеновых и эластических волокон (особенно эти силы проявляются при глотании). Поэтому целесообразно начинать сокращение мышцы после предварительного некоторого ее растяжения.

Структура двигательного ап­парата, позволяющая совершать движения частей тела, может быть уподоблена простым механизмам – рычагам. Каждый рычаг, как известно, имеет четыре компонента: твердое, тело, точку опоры и две силы, приложенные к твердому телу.

Тело человека имеет свои живые рычаги, в которых твердым телом оказывается кость, точкой опоры кости служит контактная суставная поверхность со своей осью вращения, на кость действуют силы сопротивления (например, сила тяжести части тела, вес спор­тивного снаряда, сила действия партнера и т. п.) и сила тяги мышц.

В зависимости от взаиморасположения этих компонентов различают три вида рычагов. В первом точка опоры находится между точками приложения противоположно действующих сил. Во втором и третьем обе силы приложены по отношению к опорной точке на одной стороне твердого тела – кости. Но во втором виде рычагов мышечная сила приложена ближе к опорной точке, чем сила тяжести. Подобные рычаги двигательного аппарата создают выигрышные условия для развития скорости. Это обстоятельство позволило в анатомии дать им условное название «рычага скорости». В третьем виде рычагов точка приложения силы мышцы ока­зывается дальше точки приложения силы тяжести. Такое соотно­шение компонентов рычага дало основание к его условному названию – «рычаг силы».

В любом из этих трех видов рычагов движение или равновесие обусловлено соотношением моментов действующих сил: момента силы мышцы и момента, например силы тяжести. Момент силы тяжести представляет собой произведение силы тяжести на плечо этой же силы.

Лекция 6. Мышцы туловища

Подразделяют на мышцы спины, груди, живота. Различают две группы: поверхностные и глубокие. Последние лежат на костях осевого скелета и приводят в движение скелет туловища. Поверхностные располагаются на глубоких, связаны главным образом с работой верхних конечностей (на груди, спине, шее).

Мышцы спины

Поверхностные мышцы

Трапециевидная начинается от верхней выйной линии затылочной кости, выйной связки и остистых отростков грудных позвонков, прикрепляется к наружному концу ключицы, акромиону и ости лопатки. Верхняя часть мышцы поднимает, а нижняя – опускает плечевой пояс; при фиксированном плечевом поясе происходит разгибание головы.

Широчайшая мышца спины начинается от остистых отростков нижних грудных, всех поясничных четырех нижних ребер и гребня подвздошной кости, прикрепляется плоским сухожилием к гребню малого бугра плечевой кости. Опускает поднятую руку, вращает плечо внутрь, при фиксированных руках подтягивает к ним туловище.

Большая и малая ромбовидные мышцы лежат под трапециевидной, начинаются от остистых отростков нижних шейных и верхних грудных позвонков, прикрепляются к медиальному краю лопатки. При сокращении тянут лопатку медиально и вверх.

Мышца, поднимающая лопатку – от поперечных отростков верхних шейных позвонков, прикрепляется к верхнему углу лопатки. Поднимает лопатку.

Верхняя задняя зубчатая мышца (под ромбовидными) начинается от остистых отростков двух нижних шейных и двух верхних грудных позвонков, прикрепляется к 2-5 ребрам. Нижняя задняя зубчатая мышца (под широчайшей) начинается от остистых отростков двух нижних грудных и двух верхних поясничных позвонков, прикрепляется к 9-12 ребрам. Верхняя приподнимает ребра, а нижняя – опускает.

Глубокие мышцы

Глубокие мышцы лежат по обе стороны остистых отростков позвоночника. В них можно выделить 4 тракта, расположенных по направлению вглубь.

1 тракт (ременная мышца головы и шеи) начинается от остистых отростков верхних грудных и нижних шейных позвонков, прикрепляется к поперечным отросткам 1,2 шейных позвонков и к сосцевидному отростку височной кости. При одностороннем сокращении поворачивает голову и шею, при двустороннем – разгибает их.

2 тракт (выпрямитель позвоночника) – от крестца, остистых отростков поясничных позвонков, гребня подвздошной кости до затылочной кости, ниже 12 ребра разделяется на подвздошно-реберную (прикрепляется к ребрам), длиннейшую (прикрепляется к поперечным отросткам позвонков) и остистую (прикрепляется к остистым отросткам) мышцы. При двустороннем сокращении разгибает позвоночник, при одностороннем – наклоняет позвоночник в сторону сократившейся мышцы.

3 тракт (поперечно-остистая мышца) – от крестца до затылочной кости, пучки ее прикрепляются к поперечным и остистым отросткам. Разгибает позвоночник, наклоняет в стороны, а также вращает.

4 тракт(короткие мышцы) – межпоперечные (отведение позвоночника в стороны) и межостистые (разгибание позвоночника) в шейной и поясничной областях, затылочно-позвоночные – между затылочной костью и 1,2 шейными позвонками (разгибание головы).

Мышцы груди

Поверхностные мышцы

Большая грудная мышца начинается от грудинной части ключицы, рукоятки грудины и хрящей 5-6 ребер, прикрепляется к гребню большого бугорка плечевой кости. Приводит и пронирует плечо.

Малая грудная мышца начинается от 3-5 ребер, прикрепляется к клювовидному отростку лопатки, опускает плечевой пояс.

Передняя зубчатая мышца начинается зубцами на 2-9 ребрах, прикрепляется к медиальному краю лопатки. Поворачивает лопатку, смещая ее нижний угол вперед, при этом отводит руку выше горизонтальной линии.

Глубокие мышцы

Глубокие мышцы располагаются в три слоя.

Наружные межреберные мышцы заполняют промежутки от позвоночника до реберных хрящей, направляются сверху косо вниз и вперед, прикрепляются к верхнему краю нижележащего ребра. Поднимают ребра при вдохе. Их дорсальные пучки, начинающиеся от поперечных отростков грудных позвонков, называются мышцы, поднимающие ребра.

Внутренние межреберные мышцы заполняют промежутки от грудины до углов ребер, направляются снизу вверх и вперед, прикрепляются к нижнему краю нижележащего ребра. Опускают ребра при выдохе.

Поперечная мышца груди расположена с внутренней стороны грудной стенки, ее сокращение способствует выдоху.

Диафрагма – грудобрюшная преграда – плоская тонкая мышца, имеющая форму купола. Состоит из мышечных волокон, одним концом прикрепляющихся по нижнему отверстию грудной клетки, а другим переходят в сухожильный центр, занимающий вершину купола. В диафрагме имеются отверстия, через которые проходят аорта, пищевод, вены, нервные стволы. Диафрагма – основная дыхательная мышца, при сокращении купол опускается и осуществляется вдох, а при расслаблении она поднимается, объем грудной клетки уменьшается – происходит выдох.

Мышцы живота

Брюшная стенка образована группой собственных мышц. Пучки волокон мышц идут во взаимно перекрещивающихся направлениях, что придает стенкам живота большую крепость. К широким мышцам живота относятся наружная и внутренняя косые и поперечная мышца живота, которые лежат в боковых стенках в три слоя. Сухожильные волокна их апоневрозов образуют посередине брюшной стенки белую линию живота, которая укрепляется вверху на мечевидном отростке грудины, а внизу – на лонном симфизе.

Наружная косая мышца живота начинается восемью пучками от нижних ребер. Волокна ее идут сверху вниз и вперед, прикрепляясь к гребню подвздошной кости. Спереди переходит в апоневроз, принимающий участие в образовании влагалища прямой мышцы, по средней линии образует белую линию живота, нижний край апоневроза подворачивается назад и образует паховую связку, укрепленную на подвздошной кости и лонном бугорке.

Внутренняя косая мышца живота начинается от гребня подвздошной кости и паховой связки, направляется снизу вверх и вперед, прикрепляется к трем нижним ребрам. Нижние пучки переходят в апоневроз.

Поперечная мышца живота начинается от нижних ребер, гребня подвздошной кости и паховой связки. Спереди переходит в апоневроз, принимающий участие в образовании влагалища прямой мышцы и белой линии. Нижние пучки двух последних мышц в составе семенного канатика опускаются в мошонку и охватывают яичко (мышца, подвешивающая яичко).

Прямая мышца живота лежит по бокам от белой линии, начинается от хрящей 5-7 ребер и мечевидного отростка грудины, прикрепляется к лонной кости. Она находится в фиброзном влагалище, образованном апоневрозами широких мышц. Пирамидальная мышца – рудиментарна, прикрепляется к белой линии.

Мышцы живота образуют стенку брюшной полости, удерживают внутренние органы, в качестве пресса участвуют в опорожнении мочевого пузыря, кишечника, в акте родов, в акте дыхания. Они сгибают туловище и поворачивают его в стороны.

Квадратная мышца поясницы образует заднюю брюшную стенку. Начинается от гребня подвздошной кости, прикрепляется к поперечным отросткам поясничных позвонков и 12 ребру. Тянет ребро вниз, принимая участие в выдохе, и сгибает позвоночник назад и в стороны.

Нижняя стенка брюшной полости называется промежностью. Мышцы промежности поддерживают снизу органы брюшной полости и функционируют как сфинктеры.