Мышечная система
Мышцы в основном осуществляют двигательную функцию организма, его частей и отдельных органов.
На мышцы приходится от 28 до 45 % массы тела, у новорожденных и детей — до 20–22 %; у спортсменов мышцы могут составлять более 50 % массы тела.
Классификация мышц
Различают гладкие и поперечно-полосатые мышцы.
Гладкие мышцы расположены в стенке кровеносных сосудов, коже и различных полых органах — желудке, кишечнике, матке и др. К поперечно-полосатым мышцам относятся сердечная мышца (миокард) и скелетная мускулатура.
Схема 1.
Всего у человека около 600 скелетных мышц. Все многообразие мышц классифицируется с учетом формы и строения (схема 1).
В зависимости от областей тела различают мышцы туловища, головы, конечностей; заднюю группу мышц спины, затылка; переднюю группу мышц шеи, груди, живота.
По форме мышцы бывают длинными и короткими, а также широкими. Длинные мышцы конечностей при сокращении укорачиваются на большую величину по сравнению с короткими и обеспечивают больший размах движений в суставах. Широкие мышцы участвуют в образовании стенок полостей.
Мышцы подразделяют также на простые длинные мышцы, которые имеют одну головку, брюшко и хвост, и сложные мышцы, имеющие различное число частей (например, двуглавые, трехглавые, двубрюшные, многосухожильные и др.).
По расположению мышечных пучков и их отношению к сухожилиям в мышце выделяют параллельную; перистую и треугольную формы.
Мышцы могут проходить через один или несколько суставов, вовлекая их в движение при сокращении. В зависимости от этого различают односуставные, двухсуставные, многосуставные мышцы (рис. 9 А, Б, Б1).
ВНИМАНИЕ!
Не имеют отношения к суставам мышцы мягкого неба, глотки, шеи, промежности, а также над-и подъязычные, мимические мышцы.
Мышцы головы делятся на мимические и жевательные.
? Мимические мышцы расположены под кожей. При сокращении они смещают кожу и изменяют выражение лица, образуя складки перпендикулярно ходу мышечных волокон. Мимические мышцы группируются преимущественно вокруг естественных отверстий, расширяя и суживая их (схема 2).
Рис. 9.
Схема 2.
Схема 3.
Рис. 10.
? Жевательные мышцы прикрепляются к нижней челюсти и осуществляют ее движение в височно-нижнечелюстном суставе.
Все мышцы систематизируются по функциональному признаку, по выполнению ими функции (схема 3).
Работа, которую производит мышца при сокращении, может быть:
? преодолевающей, например при отведении руки до горизонтального уровня дельтовидная мышца, сокращаясь, преодолевает вес руки;
? удерживающей, например производя отведение руки, дельтовидная мышца может фиксированно удержать руку на уровне плеча;
? уступающей, например рука плавно опускается, при этом удерживающая работа дельтовидной мышцы сменяется уступающей (рис. 10 а, б, в).
Преодолевающую и уступающую работу мышцы обозначают как миодинамическую деятельность. Удерживающую работу мышц называют миостатической, или позиционной, деятельностью.
Строение мышцы
В состав мышцы входят: мышечная и соединительная ткань, сухожилия, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. В мышце различают мышечную и сухожильную части.
? Мышечное волокно с его оболочкой, нервными окончаниями, кровеносными и лимфатическими капиллярами называют мышечной единицей, или мионом.
? Мышечные волокна отличаются по толщине, следовательно, по объему и массе. Установлено, что наибольший диаметр имеют белые, наименьший — красные мышечные волокна. Красные и белые волокна по структурной организации четко различаются: для первых характерен малый диаметр, значительное количество митохондрий, относительное слабое развитие Т-системы и саркоплазматической сети. Они содержат значительное количество миоглобина и окружены многочисленными кровеносными капиллярами. Известно, что среди красных волокон выделено два подтипа (красные медленные и красные быстрые, различающиеся скоростью сокращения и утомляемостью).
У человека большинство мышц содержит как белые, так и красные мышечные волокна, но в одних мышцах (например, в икроножной) преобладают белые, а в других (например, в камбаловидной) — красные волокна.
Мышечные волокна объединяют в пучки I, II и III порядков. Пучки I порядка окружены тонкими прослойками соединительной ткани — эндомизием. Соединительная ткань, окружающая пучки II порядка и расположенная между пучками III порядка, составляет внутренний перимизий.
Вся мышца имеет наружную соединительнотканную оболочку — наружный перимизий.
Внутримышечная соединительная ткань переходит в сухожилие. Сухожильные волокна являются продолжением эндомизия и перимизия, а эндомизий, покрывающий мышечные волокна, прочно соединен с сарколеммой. Поэтому тяга, которую развивает сокращающееся мышечное волокно, передается сначала на эндомизий и перимизий, а затем на сухожильные волокна.
К кости сухожилие мышцы прикрепляется за счет переплетения сухожильных волокон с коллагеновыми волокнами надкостницы, совместного их врастания в кость с продолжением в вещество костных пластинок.
Кровоснабжение осуществляют мышечные ветви магистральных артерий и их разветвлений. Как правило, в мышцу проникает несколько питающих артерий, разветвляющихся по прослойкам перимизия и направленных преимущественно по ходу мышечных пучков. По ходу разветвлений кровеносных сосудов проходят лимфатические сосуды.
Вместе с артериями в мышцу входят один или несколько нервов, осуществляющих двигательную и чувствительную иннервацию. Двигательный нейрон с иннервируемой им группой мышечных волокон называют нейромоторной единицей (табл. 1).
Таблица 1
Источники иннервации и кровоснабжения мышц
К вспомогательным аппаратам мышцы относят фасции, фиброзные и синовиальные влагалища сухожилий, синовиальные сумки и др. Все мышцы, кроме мимических, окружены фасциями, которые образуют для них мышечные влагалища. Собственные фасции формируют фасциальные, или костно-фиброзные, ложа для функционально и топографически однородных групп мышц. Фасции выполняют опорную функцию, являясь местами начала и прикрепления многих мышц. Они оказывают боковое сопротивление сокращающимся мышцам, содействуя выполнению ими двигательной функции.
Влагалища сухожилий мышц могут быть фиброзными и синовиальными. Фиброзные влагалища способствуют удержанию сухожилий около костей и суставов, а также движению сухожилий в строго определенных направлениях. Синовиальные влагалища сухожилий, так же как и фиброзные, окружают сухожилия в местах наибольшего их смещения и прилегания к костям и капсуле суставов.
Физиологическая роль поперечно-полосатых мышц многообразна: а) они участвуют в перемещении частей (сегментов) скелета; б) фиксации суставов; в) поддержании равновесия.
Благодаря работе гладких мышц осуществляется сократительная деятельность желудочно-кишечного тракта, которая создает оптимальные условия для процесса пищеварения, поддерживает на определенном уровне артериальное давление (АД).
Поперечно-полосатые мышцы склонны в одних случаях к гиперактивности, спазму, укорочению и гипертонии, в других — к торможению, расслаблению и гипотонии. Первые называют «постуральными», а вторые «фазическими» мышцами. У здоровых людей мышцы находятся в динамическом равновесии.
Большая часть поперечно-полосатых мышц связана с костями скелета или кожей. Во время сокращения мышцы укорачиваются; возврат к исходной длине после сокращения связан с деятельностью мышц-антагонистов. В некоторых мышцах, например жевательных и мимических, роль антагонистов выполняют эластические связки. Как правило, даже в простейших двигательных актах участвуют несколько мышц, являющихся синергистами и антагонистами. Во время сокращения синергистов наступает рефлекторное торможение антагонистов. Синергизм и антагонизм мышц весьма условны; например, во время удержания груза на вытянутой руке двуглавая мышца плеча напряжена, а трехглавая — расслаблена; при опоре свободной кистью на поверхность стола напряжена трехглавая и расслаблена двуглавая мышца; при полностью разогнутой (полная экстензия) и фиксированной верхней конечности напряжены обе мышцы.
Основой сократительной деятельности мышцы является одиночное мышечное сокращение, возникающее в ответ на нервный импульс. Если представить графически схему мышечного сокращения, то одиночное сокращение имеет вид волны с восходящей и нисходящей фазами. Первая фаза называется сокращением, вторая — расслаблением. Расслабление более продолжительно во времени, чем сокращение. Общее время одиночного мышечного сокращения составляет доли секунды и зависит от функционального состояния мышцы. Продолжительность мышечного сокращения уменьшается при умеренной работе и возрастает при утомлении.
Изотоническим называется такое мышечное сокращение, при котором мышца свободно укорачивается; при изометрическом мышечном сокращении длина мышцы остается постоянной (оба ее конца фиксированы) и меняется лишь напряжение.
ВНИМАНИЕ!
В организме в нормальных условиях в чистом виде изотонического и изометрического мышечного сокращения не наблюдается.
Поперечно-полосатые мышцы имеют два важнейших механических свойства, определяющих характер мышечного сокращения.
Первое известно как взаимоотношение длина — сила (длина— напряжение), суть его заключается в том, что для каждой мышцы может быть найдена длина, при которой она развивает максимальную силу (напряжение).
Второе свойство мышц — это взаимозависимость силы и скорости мышечного сокращения: чем тяжелее груз, тем медленнее его подъем и чем больше приложенная сила, тем меньше скорость укорочения мышцы. При очень большой нагрузке мышечное сокращение становится изометрическим; в этом случае скорость сокращения равна нулю. Без нагрузки скорость мышечного сокращения наибольшая.
Диапазон скоростей мышечного сокращения достаточно велик — от долей секунды (скелетные мышцы) до минут (гладкие мышцы). Он определяется многими факторами.
Волокна поперечно-полосатых мышц имеют короткие саркомеры, много миофибрилл, обильную саркотубулярную систему, одно или два нервных окончания.
Гладкие мышцы характеризуются малым количеством и неупорядоченным расположением миофибрилл, слаборазвитой саркотубулярной системой, низкой активностью миозиновой АТФазы.
Мышечное сокращение скелетных мышц может быть вызвано одним нервным импульсом. Для возникновения мышечного сокращения гладкой мышцы требуется ритмическая стимуляция.
Скорость расслабления скелетных и гладких мышц значительно различается, так как зависит от количества упругих элементов в мышце, длины волокон, скорости поглощения ионов кальция и т. д.
Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки называется рабочей гипертрофией мышцы (от греч. «трофос» — питание). Выделяют два крайних типа рабочей гипертрофии мышечных волокон: саркоплазматический и миофибриллярный.
Саркоплазматическая рабочая гипертрофия — это утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы, т. е. несократительной ее части. Гипертрофия этого типа происходит за счет повышения содержания несократительных (в частности митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон. Значительное увеличение числа капилляров в результате тренировки также может вызвать некоторое утолщение мышцы.
Рабочая гипертрофия этого типа мало влияет на рост силы мышц, но зато значительно повышает способность к продолжительной работе, т. е. увеличивает их выносливость.
Миофибриллярная рабочая гипертрофия связана с увеличением числа и объема миофибрилл, т. е. собственно сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая рабочая гипертрофия мышечных волокон ведет к значительному росту мышечной силы. Существенно увеличивается и абсолютная сила мышцы, а при рабочей гипертрофии первого типа она или совсем не изменяется, или даже несколько уменьшается. По-видимому, наиболее предрасположены к миофибриллярной гипертрофии быстрые мышечные волокна.
В реальных ситуациях гипертрофия мышечных волокон представляет комбинацию двух названных типов с преобладанием одного из них. Преимущественное развитие того или иного типа рабочей гипертрофии определяется характером мышечной тренировки. Длительные динамические упражнения, развивающие выносливость, с относительно небольшой силовой нагрузкой на мышцы вызывают главным образом рабочую гипертрофию первого типа. Упражнения с большими мышечными напряжениями, наоборот, способствуют развитию рабочей гипертрофии преимущественно второго типа.
Силовая тренировка связана с относительно небольшим числом повторных максимальных или близких к ним мышечных сокращений, в которых участвуют как быстрые, так и медленные мышечные волокна. Однако и небольшого числа повторений достаточно для развития рабочей гипертрофии быстрых волокон, что указывает на их большую предрасположенность к развитию рабочей гипертрофии (по сравнению с медленными волокнами). Высокий процент быстрых волокон в мышцах служит важной предпосылкой для значительного роста мышечной силы при направленной силовой тренировке. Поэтому люди с высоким процентом быстрых волокон в мышцах имеют более высокие потенциальные возможности для развития силы и мощности.
Тренировка выносливости связана с большим числом повторных мышечных сокращений относительно небольшой силы, которые в основном обеспечиваются активностью медленных мышечных волокон. Поэтому понятна их более выраженная рабочая гипертрофия при таком виде тренировки по сравнению с гипертрофией быстрых мышечных волокон.
Проекция основных мышц туловища и конечностей
Знание проекции мышц на поверхность тела человека дает возможность анализировать состояние определенных групп мышц, позволяет специалисту (врачу, массажисту) обоснованно подойти к воздействию на ту или иную мышцу и подбирать определенные приемы массажа для укрепления мышц и улучшения их эластичности.
Проекцию мышц целесообразно рассматривать по топографическому признаку. Зная расположение мышцы, места ее фиксации, отношение к суставу, можно легко ориентироваться в функции как всей мышцы, так и ее отдельных частей.
Проецирование мышц на туловище и верхние конечности
1. На передней поверхности туловища (в области груди) определяются грудные (большая и малая) и подключичная мышцы (рис. 11 а).
Границы большой грудной мышцы лучше контурируются при движении руки вперед или во время приведения ее к туловищу (рука массажиста оказывает при этом дозированное сопротивление). При этом обозначаются даже пучки мышцы, идущие от ключицы, грудины с ребрами и фасции живота.
Малая грудная мышца проецируется от передних отделов II–V ребер по направлению к клювовидному отростку лопатки. Контуры этой мышцы можно увидеть при опускании (с дозированным сопротивлением руки массажиста) пояса верхней конечности.
Подключичная мышца находится непосредственно под ключицей и проецируется от хряща I ребра к середине ключицы.
Рис. 11.
2. На боковой поверхности грудного отдела туловища просматривается передняя зубчатая мышца в виде отдельных зубцов. Она хорошо видна при вынесении руки вперед, а также в отведении ее выше горизонтального уровня и одновременном наклоне туловища в противоположную сторону. В этом же положении можно выявить и межреберные мышцы, расположенные между ребрами, в межреберных промежутках (рис. 11 б).
3. На задней поверхности туловища определяются следующие мышцы.
Трапециевидная мышца (ее верхняя, средняя и нижняя части) хорошо видна, если отвести руки в стороны и несколько приподнять кверху лопатки. Нижняя часть мышцы контурируется при небольшом разгибании туловища с опущенными вниз руками. (рис. 11 в)
Широчайшая мышца спины хорошо видна при движении назад пронированной руки. При отведении руки очерчивается верхний край этой мышцы, покрывающий нижний угол лопатки. Для определения верхнего края широчайшей мышцы спины следует привести руку к туловищу с преодолением сопротивления рук массажиста.
Ромбовидные мышцы (большая и малая) проецируются от остистых отростков двух нижних шейных и четырех верхних грудных позвонков по направлению к медиальному краю лопатки. Эти мышцы контурируются довольно отчетливо при поднятых кверху лопатках и опущенных руках. Если отведенную руку поднимать, то нижний угол лопатки будет отходить в латеральную сторону, позвоночный край ее изменит направление (вместо вертикального — косое), и тогда под нижним краем трапециевидной мышцы будет более отчетливо заметна трапециевидная мышца.
Мышца, поднимающая лопатку, проецируется в направлении от поперечных отростков верхних шейных позвонков к медиальному углу лопатки. Ее можно видеть при поднимании рук, когда нижний угол лопатки отклоняется латерально, а медиальный, к которому прикрепляется мышца, поднимающая лопатку, приближается к позвоночнику и несколько опускается.
Мышца-выпрямитель позвоночника довольно хорошо контурируется и даже видна непосредственно под кожей. В большей мере она заметна в среднем и нижнем отделах задней поверхности туловища по обе стороны от задней срединной линии тела (справа и слева от остистых отростков позвонков).
4. В области лопатки расположены большая круглая мышца, которая хорошо контурируется, если мышцы спины напряжены, а пронированная рука приведена к туловищу, и малая круглая и подостная мышцы — их удобнее рассматривать при приведенной к туловищу супинированной руки. Подостную мышцу можно увидеть, ориентируясь на ось лопатки. Иадостная мышца обычно плохо просматривается, так как прикрыта трапециевидной мышцей. Ее можно пропальпировать в зоне выше ости лопатки.
5. В области плечевого сустава, окружая его с латеральной стороны, спереди и сзади, расположена дельтовидная мышца. Ее части (передняя, средняя и задняя) хорошо контурируются, когда рука несколько отведена в сторону. Задняя часть мышцы лучше просматривается при движении верхней конечности назад, а передняя — при движении вперед.
6. Когда рука отведена выше горизонтали и опускается с сопротивлением рук массажиста, очерчивается подмышечная впадина (рис. 12 а). При этом видно, что передняя стенка ее образована большой грудной и малой грудной мышцами, задняя — широчайшей мышцей спины, большой круглой и подлопаточной мышцами, медиальная — передней зубчатой мышцей. С латеральной стороны подмышечной впадины при супинированной руке очерчиваются клювовидно-плечевая мышца в виде продольного возвышения, идущая от клювовидного отростка лопатки к плечевой кости, и короткая головка двуглавой мышцы плеча, которая также фокусируется на клювовидном отростке лопатки.
Рис. 12.
7. Двуглавая мышца плеча четко вырисовывается, если согнуть руку в локтевом суставе при супинированном предплечье. Пронируя и супинируя его, можно видеть, как двуглавая мышца то напрягается (при супинации), то расслабляется (при пронации). В таком положении руки на латеральной стороне плеча можно видеть плечевую мышцу, расположенную под двуглавой мышцей плеча (рис. 12 б).
8. На задней поверхности плеча при разогнутом в локтевом суставе предплечье определяются все три головки трехглавой мышцы плеча; длинная, латеральная и медиальная. В этом же положении можно увидеть и контуры локтевой мышцы, идущей от латерального надмыщелка плечевой кости к локтевой кости (рис. 12 в).
9. Если согнуть предплечье под углом 90° (по отношению к плечу), то при изометрическом напряжении мышц передней поверхности плеча и предплечья видны контуры плечелучевой мышцы и круглого пронатора, ограничивающих снизу локтевую ямку. Плечелучевая мышца ограничивает ее с латеральной стороны, а круглый пронатор — с медиальной. Если пронировать предплечье с сопротивлением рук массажиста, то контур круглого пронатора выступает более отчетливо. Плечелучевая мышца хорошо видна, если предплечье согнуто в локтевом суставе и дальнейшему его сгибанию мешает дозированное сопротивление рук массажиста.
10. Мышцы-сгибатели кисти и пальцев проецируются от медиального надмыщелка по направлению к костям кисти и пальцев. В дистальном отделе предплечья при согнутом положении кисти и пальцев можно видеть сухожилия этих мышц; сухожилие лучевого сгибателя запястья расположено латерально, ближе к лучевой кости, а сухожилие локтевого сгибателя запястья — медиально, ближе к медиальному краю локтевой кости.
Проецирование мышц нижней конечности
1. Мышцы передней поверхности бедра.
Четырехглавая мышца бедра. При изометрическом ее напряжении или подъеме вверх контуры мышцы отчетливо обозначаются. От верхней передней подвздошной ости вниз идет прямая мышца бедра, которая хорошо прослеживается при сгибании в тазобедренном суставе прямой ноги.
Портняжная мышца определяется под кожей на всем протяжении от верхней передней подвздошной ости до бугристости большеберцовой кости: мышца выделяется в положении, когда бедро согнуто в тазобедренном суставе, несколько отведено и супинировано.
Гребенчатая мышца проецируется в верхнем отделе бедра от верхней ветви лобковой кости (несколько латеральнее симфиза) по направлению к верхней трети бедра. Рядом с ней, с латеральной стороны, под паховой связкой легко прощупывается подвздошно-поясничная мышца, особенно при качательных движениях ногой (вперед-назад).
2. На медиальной поверхности бедра располагаются приводящие мышцы бедра. Из них наиболее поверхностно находится тонкая мышца, однако контуры ее определяются недостаточно отчетливо.
3. На латеральной поверхности области тазобедренного сустава расположены две крупные мышцы, которые хорошо проецируются, когда нога согнута в тазобедренном суставе под прямым углом к туловищу: средняя ягодичная мышца и мышца, напрягающая широкую фасцию. В положении пациента лежа на боку или стоя над большим вертелом можно увидеть два резко контурированных возвышения: переднее возвышение — мышца, напрягающая широкую фасцию бедра, заднее — средняя ягодичная мышца.
Рис. 13.
I — подвздошно-поясничная мышца; 2 — мышца, натягивающая широкую фасцию; 3 — гребешковая мышца; 4 — длинная приводящая мышца; 5 — портняжная мышца; 6 — нежная мышца бедра; 7 — прямая мышца бедра; 8 — четырехглавая мышца бедра (внутренняя и наружная); 9 — надколенная чашка; 10 — проекция внутренний мышцы бедра;11 — проекция портняжной мышцы; 12 — проекция приводящих мышц бедра; 13 — проекция паховой связки.
Рис. 14.
I — поясничный треугольник; 2 — средняя ягодичная мышца; 3 — большая ягодичная мышца; 4 — подвоздошно-большеберцевый тракт; 5 — большая приводящая мышца; 6 — двуглавая мышца бедра; 7 — нежная мышца; 8 — полуперепончатая мышца; 9 — полусухожильная мышца; 10 — икроножная мышца; 11 — подколенная ямка; 12 — ягодичная борозда; 13 — большой вертел; 14 — задняя верхняя подвздошная ость
4. На задней поверхности (рис. 13, 14) области тазобедренного сустава выступает большая ягодичная мышца, у нижнего края которой образуется ягодичная складка. Ниже большой ягодичной мышцы проецируются двуглавая мышца бедра, полусухожильная и полуперепончатая мышцы. Если ногу согнуть в коленном суставе и разгибать ее с сопротивлением рук массажиста, то с латеральной стороны бедра выделяется двуглавая мышца бедра, идущая к головке малоберцовой кости, а с медиальной — полусухожильная и полуперепончатые мышцы.
5. На задней поверхности голени все три головки трехглавой мышцы голени отчетливо выделяются в положении пациента стоя на носках, причем в верхнем отделе задней поверхности голени контурируются медиальная и латеральная головки икроножной мышцы, ограничивающие снизу подколенную ямку, а ниже их — камбаловидная мышца. Сухожилие этих мышц (пяточное) можно видеть и прощупать на всем протяжении до места его прикрепления к пяточной кости.
6. Передняя большеберцовая мышца, длинный разгибатель пальцев и длинный разгибатель большого пальца видны хорошо.
Передняя большеберцовая мышца лежит около переднего края большеберцовой кости, видна и прощупывается на всем протяжении.
Латеральнее ее расположен длинный разгибатель пальцев.
Длинный разгибатель большого пальца определяется между этими мышцами лишь в нижнем отделе голени.
Сухожилия всех трех мышц особенно хорошо видны на тыльной поверхности стопы при разгибании стопы и пальцев. Кроме того, здесь можно определить дополнительное сухожилие длинного разгибателя пальцев (называемое третьей малоберцовой мышцей), которое идет от него к латеральному краю тыльной поверхности стопы (к основанию V плюсневой кости).
7. На латеральной поверхности голени расположены длинная и короткая малоберцовые мышцы, которые хорошо видны при подъеме на носки и пронации стопы. Поверхностно находится длинная малоберцовая мышца, а под ней — короткая малоберцовая мышца.
