Реферат
«Мышечная система»
Введение
Мышцы (musculi) — активная часть двигательного аппарата человека. Кости, связки, фасции образуют его пассивную часть.
Все скелетные мышцы нашего тела: мышцы головы, туловища и конечностей, состоят из исчерченной мышечной ткани. Сокращение таких мышц происходит произвольно.
Сократимая часть мышцы, образованная мышечными волокнами, с обоих концов переходит в сухожилие. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям скелета. В некоторых случаях (мимические мышцы лица) сухожилия вплетаются в кожу. Сухожилия построены из оформленной плотной волокнистой соединительной ткани, они очень прочны. Например, пяточное (ахиллово) сухожилие, принадлежащее трехглавой мышце голени, выдерживает нагрузку в 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра — более полутонны (600 кг). Широкие мышцы туловища имеют плоские сухожильные растяжения — апоневрозы.
Мышцы и группы мышц окружены соединительнотканными оболочками — фасциями. Фасции покрывают также целые области тела и конечностей и получают название по этим областям (фасции груди, плеча, предплечья, бедра и т. д.). Фасциальные футляры состоят из неоформленной плотной волокнистой соединительной ткани, поэтому они очень прочные и отлично противостоят механическому растяжению при сокращении мышц. Великий русский хирург и анатом Н. И. Пирогов назвал фасции «мягким скелетом тела».
Скелетные мышцы взрослого человека составляют 40% от всей массы его тела. У новорожденных и детей на мышцы приходится не более 20—25% массы тела, а в старости отмечается постепенное уменьшение массы мускулатуры до 25—30% от массы тела. Всего в теле человека около 600 скелетных мышц.
Форма мышц.
Простейшей формой является веретенообразная мышца. В ней различают утолщенную среднюю часть – брюшко и два конца, из которых верхний обычно является началом (неподвижная точка мышцы), а нижний — прикреплением (подвижная точка мышцы). В результатесокращения мышца укорачивается и подвижная точка ее приближается к неподвижной.
На туловище принято принимать за начало мышцы, ту ее часть, которая находится ближе к позвоночнику. На конечностях началом мышцы считают часть, ближайшую к туловищу.
Различают длинные, широкие и короткие мышцы. Длинные мышцы располагаются главным образом на конечностях, где большой объем движений. Коротких мышц особенно много среди глубоких мышц спины. Широкие мышцы располагаются в области туловища: на груди, животе и спине. Наряду с простыми мышцами встречаются сложные: двуглавая, трех- и четырехглавая, зубчатая и др. В связи с особенностями расположения мышечных пучков относительно сухожильной части различают одно-, дву- и многоперистые мышцы.
Перекидываясь через сустав, а иногда через два или несколько суставов, мышцы производят движения в них. Например, плечевая мышца перекидывается спереди через локтевой сустав и при сокращении вызывает сгибание предплечья. Таким образом, эта мышца относится к сгибателям. Выпрямляет руку расположенная сзади, противоположная по действию (антагонист) трехглавая мышца плеча. Она относится к разгибателям. Мышцы, с помощью которых конечности движутся от тела, называются отводящими (например, дельтовидная мышца, отводящая руку в сторону). Антагонистами отводящих мышц служат мышцы, прижимающие руку к телу,— приводящие. Имеются также мышцы для осуществления вращения той или иной части тела (голова, плечо, предплечье) — вращатели. Мышцы никогда не сокращаются поодиночке, они всегда действуют группами.
Мышцы, выполняющие одно и то же движение, называются синергистами.
Действие каждой мышцы может происходить только при одновременном расслаблении мышцы-антагониста. Такая согласованность носит название мышечной координации. В сложных движениях, например при ходьбе, участвуют многие группы мышц. Необходима координация сокращения и расслабления мышц обеих ног и туловища. При этом сокращение и расслабление групп мышц происходят в определенном порядке и с нужной силой, чем достигается плавность движений. Не удивительно поэтому, что обучение ходьбе — процесс очень медленный и длительный.
В координации движений основная роль принадлежит центральной нервной системе. При некоторых заболеваниях, когда теряется нервный контроль, исчезает равномерность и плавность движений, они становятся резкими, толчкообразными.
I.
Мышцы туловища
1.
Мышцы и фасции спины
Мышцы спины делятся на поверхностные и глубокие.
Поверхностные мышцы.
Трапециевидная мышца расположена в верхней части спины. Начинается от затылочной кости, выйной связки и остистных отростков всех грудных позвонков. Прикрепляется к акромиальному концу ключицы, акромиону и к ости лопатки. Верхняя часть мышцы поднимает лопатку, нижняя — опускает ее, средняя часть приближает лопатку к позвоночнику. При сокращении мышцы в целом лопатка приводится к средней линии, при фиксированной лопатке происходит разгибание головы.
Широчайшая мышца спины имеет широкое начало: от остистых отростков шести нижних грудных и всех поясничных позвонков, от пояснично-грудной фасции и гребня подвздошной кости. Охватывает нижнебоковой отдел спины и, поднимаясь вверх, прикрепляется к гребню малого бугорка плечевой кости. Мышца тянет плечо и руку назад, одновременно поворачивая ее внутрь.
Ромбовидные мышцы (большая и малая) лежат под трапециевидной. Начинаются от остистых отростков двух нижних шейных и четырех верхних грудных позвонков и прикрепляются к позвоночному краю лопатки. Мышцы поднимают лопатку, приближают ее к средней линии. Одновременное сокращение правых и левых ромбовидных мышц сближает лопатки.
Мышца, поднимающая лопатку, лежит выше ромбовидных, в задней области шеи, начинается от поперечных отростков четырех верхних шейных позвонков и прикрепляется к верхнему углу лопатки. Поднимает лопатку. Верхняя задняя зубчатая мышца расположена под ромбовидными, начинается от остистых отростков двух нижних шейных и двух верхних грудных позвонков, направляется косо вниз и кнаружи; прикрепляется к верхним ребрам (II-V).
Нижняя задняя зубчатая мышца расположена под широчайшей мышцей спины, начинается от остистых отростков двух нижних грудных и двух верхних поясничных позвонков, направляется косо вверх; прикрепляется к четырем нижним ребрам. Верхняя задняя зубчатая мышца поднимает ребра, нижняя опускает их. Происходят расширение межреберных промежутков и увеличение объема грудной клетки (участие в акте вдоха).
Глубокие мышцы.
Глубокие мышцы спины образуют по два тракта — латеральный и медиальный, расположенные по обеим сторонам у самого позвоночника на всем его протяжении от затылочной кости до крестца. Латеральный тракт составляют более поверхностные длинные мышцы, образующие мышцу, выпрямляющую позвоночник. Мышцы медиального тракта (поперечно-остистые) лежат глубже других, они представляют собой группы коротких мышечных пучков, перекидывающихся через позвонки (поверхностные — через 5—6 позвонков, средние — через 3—4 и глубокие — через один позвонок). В задней области шеи поверх обоих трактов лежит ременная мышца головы и шеи.
Фасции спины.
Поверхностная фасция покрывает трапециевидную мышцу и широчайшую мышцу спины. Кроме нее, имеется пояснично-грудная фасция, отделяющая поверхностные мышцы спины от глубоких. Поверхностный листок пояснично-грудной фасции снизу срастается с апоневрозом широчайшей мышцы спины. Вместе с глубоким листком этой фасции он образует влагалище для мышцы, выпрямляющей позвоночник.
2.
Мышцы и фасции груди
Мышцы груди делятся на мышцы груди, относящиеся к плечевому поясу и верхней конечности (большая и малая грудные мышцы, подключичная и передняя зубчатая мышцы), и собственные мышцы груди (наружные и внутренние межреберные мышцы).
Большая грудная мышца лежит поверхностно, она треугольная. Начинается от наружной части ключицы, грудины и от хрящей II—VII ребер. Прикрепляется к гребню большого бугорка плечевой кости. Мышца приводит руку к туловищу, вращая ее внутрь. Ключичная часть мышцы поднимает руку вперед. При фиксированной верхней конечности поднимает ребра, участвуя в акте вдоха.
Малая грудная мышца расположена глубже большой, начинается зубцами от II—V ребер и прикрепляется к клювовидному отростку лопатки. Оттягивает лопатку вперед и несколько вниз. При фиксированной лопатке поднимает ребра, облегчая вдох.
Подключичная мышца очень малых размеров, расположена между I ребром и ключицей. Тянет ключицу вниз и медиально.
Передняя зубчатая мышца занимает боковую поверхность грудной клетки. Начинается зубцами от девяти верхних ребер и прикрепляется к нижнему углу и медиальному краю лопатки. Тянет лопатку кпереди, одновременно поворачивая ее нижний угол кнаружи. Это обеспечивает отведение руки выше горизонтального уровня. Вместе с ромбовидной мышцей прижимает лопатку к туловищу.
Все перечисленные мышцы при фиксации плечевого аи верхней конечности могут участвовать в акте вдоха, -этим и объясняется вынужденная поза больных, у которых затруднен выдох (например, больные бронхиальной астмой). Обычно они сидят, крепко держась за спинку кровати или стула. В таком положении сокращение мышц груди усиливает выдох и облегчает дыхание.
Наружные и внутренние межреберные мышцы заполняют межреберные промежутки. Первые поднимают ребра (вдох), вторые опускают их (выдох).
Фасции груди.
Выделяют грудную и внутригрудную фасции. Грудная фасция имеет два листка — поверхностный и глубокий. Поверхностный листок покрывает снаружи большую грудную и переднюю зубчатую мышцы. Глубокий листок называют ключично-грудной фасцией, он образует фасциальные влагалища для малой грудной и подключичной мышц. Изнутри грудную клетку выстилает внутригрудная фасция, переходящая на диафрагму.
Диафрагма — грудобрюшная преграда, представляет собой тонкую плоскую мышцу, изогнутую в виде купола выпуклостью вверх. Мышечные пучки диафрагмы начинаются от грудины, ребер и поясничных позвонков (по всей окружности нижнего отверстия грудной клетки). Соответственно их началу в диафрагме различают грудинную, реберную и поясничную части. Мышечные пучки, направляясь к середине диафрагмы, переходят в сухожильное растяжение и образуют сухожильный центр. Поясничная часть наиболее крепкая и состоит из двух ножек — правой и левой. Медиальные части ножек ограничивают два больших отверстия, через которые проходят пищевод и аорта. В сухожильном центре имеется отверстие нижней полой вены. Диафрагма — главная дыхательная мышца. При сокращении она уплощается и опускается, при этом объем грудной клетки увеличивается, происходит вдох. При расслаблении диафрагмы она вновь поднимается в виде купола, легкие спадаются и происходит выдох.
3.
Мышцы и фасции живота
Мышцы живота представлены наружной и внутренней косыми, поперечной и прямой мышцами живота, а также квадратной мышцей поясницы.
Наружная косая мышца живота широким пластом идет снаружи внутрь и сверху вниз. Начинается зубцами от восьми нижних ребер. Ее задние пучки прикрепляются к гребню подвздошной кости. Кпереди и книзу мышца переходит в широкое плоское сухожилие — апоневроз. Спереди он принимает участие в образовании передней стенки влагалища прямой мышцы и белой линии живота. Нижний край апоневроза подворачивается, образуя паховую (пупартову) связку. Она перекидывается между передней верхней остью подвздошной кости и лобковым бугорком.
Внутренняя косая мышца живота расположена под наружной. Ее волокна направлены веерообразно снизу вверх. Мышца начинается от пояснично-грудной фасции, гребня подвздошной кости и паховой связки. Задние пучки прикрепляются к трем нижним ребрам, а передние переходят в апоневроз.
Поперечная мышца живота расположена под двумя предыдущими. Начинается от внутренней поверхности шести нижних ребер, пояснично-грудной фасции, гребня подвздошной кости и паховой связки. Мышечные пучки ее направлены поперечно и кпереди переходят в апоневроз.
Прямая мышца живота лежит кнаружи от средней линии и образована мышечными пучками, идущими продольно сверху вниз. Начинается от мечевидного отростка грудины и хрящей V и VI ребер, прикрепляется к лонной кости. На своем протяжении прерывается поперечными перемычками (3—4). Прямая мышца заключена в прочное влагалище, образованное апоневрозами наружной и внутренней косых мышц и поперечной мышцы живота.
Квадратная мышца поясницы начинается от гребня подвздошной кости, прикрепляется к XII ребру и поперечным отросткам поясничных позвонков (с I по IV). Принимает участие в образовании задней брюшной стенки.
Прямые мышцы живота участвуют в сгибании туловища вперед (при двустороннем сокращении). Косые мышцы живота обеспечивают наклоны позвоночника в стороны и повороты его вместе с грудной клеткой вправо и влево. Мышцы живота не только участвуют в движениях туловища и грудной клетки. Не менее важно их участие в образовании передней и боковых стенок брюшной полости. Своим сокращением они повышают внутрибрюшное давление, образуя так называемый брюшной пресс. Мышцы брюшного пресса способствуют удержанию внутренностей в их нормальном положении. Они облегчают опорожнение кишечника (дефекацию), мочеиспускание, а у женщин — изгнание плода при родах. Кроме того, благодаря прикреплению на ребрах мышцы брюшного пресса участвуют в дыхании.
Фасции живота.
Снаружи брюшная стенка покрыта фасцией живота, являющейся продолжением наружной фасции груди. Изнутри стенки брюшной полости выстланы брюшиной (серозная оболочка) и поперечной фасцией, покрывающей со стороны брюшной полости одноименную мышцу.
Белая линия живота (lineaalbaabdominis) представляет собой плотную светлую полоску сухожилий, которая тянется по средней линии передней брюшной стенки от мечевидного отростка грудины до лобкового симфиза. Она образуется в результате переплетения волокон апоневрозов обеих косых и поперечных мышц живота правой и левой сторон.
Промежутки между волокнами белой линии могут стать шире, чем в норме (беременность, послеоперационный период, болезнь, связанная с долгим пребыванием в постели). Они являются «слабыми местами» передней брюшной стенки, через которые под кожу могут выпячиваться внутренности, образуя грыжи (грыжи белой линии).
Примерно посредине белой линии живота находится пупок (umbilicus) — ямка, окаймленная пупочным кольцом и заполненная рубцовой тканью и жиром. В эмбриональном периоде через пупочное кольцо проходит пупочный канатик. При определенных условиях пупочное кольцо также может стать местом образования пупочных грыж.
Паховый канал (canalisinguinalis) расположен над паховой связкой, позади апоневроза наружной косой мышцы живота и имеет вид щели, через которую у мужчин проходит семенной канатик, а у женщин — круглая связка матки. Длина канала около 5 см. Он направлен косо сверху вниз, сзади наперед и снаружи внутрь. Его переднее отверстие, или поверхностное (подкожное) паховое кольцо, ограничено расхождением волокон паховой связки в области ее прикрепления к лобковой кости. Заднее, или внутреннее, отверстие — глубокое паховое кольцо — располагается на задней поверхности брюшной стенки, на 2 см выше середины паховой связки. Оно ограничено утолщением внутрибрюшной поперечной фасции. Передней стенкой пахового канала служит апоневроз наружной косой мышцы живота, нижней — желоб, образованный изгибом паховой связки, верхней — нижние свободные края внутренней косой и поперечной мышц живота и задней — поперечная фасция и брюшина.
II.
Мышцы и фасции головы
Все мышцы головы делятся на две группы: 1) мышцы лица и 2) жевательные мышцы.
Мышцы лица (мимические) представляют собой тонкие мышечные пучки, лишенные фасций. Они отличаются от других мышц человеческого тела тем, что, начинаясь от костей черепа, вплетаются в кожу. Сокращение их вызывает смещение кожи, образование складок и морщин. Это определяет мимику лица. Проявление сложных ощущений (эмоций): радости, стыда, презрения, горя, боли и т.д.— определяется многочисленными комбинациями сокращений мимических мышц, подчиненных импульсам, идущим к ним от коры головного мозга по лицевому нерву.
Располагаясь группами вокруг естественных отверстии лица (глазницы, рот, уши, ноздри), мимические мышцы участвуют в замыкании или расширении этих отверстий. Они обеспечивают также подвижность щек, губ, ноздрей.
Ниже приводится описание лишь наиболее важных мимических мышц.
Над черепная мышца состоит из обширного над черепного апоневроза (сухожильный шлем). Он прочно срастается с кожей и рыхло — с надкостницей черепа. В него вплетаются части затылочно-лобной мышцы: спереди — лобное брюшко, сзади — затылочное брюшко. Сокращение затылочного брюшка натягивает сухожильный шлем и кожу волосистой части головы. При сокращении лобного брюшка брови поднимаются, а кожа лба собирается в поперечные складки, поэтому ее называют мышцей удивления.
Мышца, сморщивающая бровь, лежит под лобной мышцей, начинается от носовой части лобной кости и вплетается в кожу чуть выше середины брови. При двустороннем сокращении сближает брови, образуя между ними вертикальные складки. Она получила название мышцы боли, страдания.
Круговая мышца глаза состоит из циркулярных мышечных пучков, окружающих глазницу и вплетающихся в кожу век. При сокращении смыкает глазную щель.
Круговая мышца рта залегает в виде циркулярных мышечных пучков под кожей губ и вокруг них. При сокращении замыкает рот.
Мышца, опускающая угол рта, треугольной формы, начинается широким основанием на нижней челюсти, а верхушкой вплетается в кожу угла рта. Расправляет носогубную складку, тянет вниз угол рта, придавая лицу выражение печали, недовольства.
Мышца, поднимающая угол рта — квадратная, начинается от верхней челюсти, прикрепляется к коже угла рта и верхней губы. Тянет угол рта кверху, поднимает верхнюю губу.
Щечная мышца образует боковую стенку ротовой полости. Начинаясь от задних отделов челюстей, идет в поперечном направлении и вплетается в кожу щеки и губ. При сокращении прижимает щеку к зубам, способствуя передвиганию пищевого комка, участвует в акте сосания.
Поверх нее расположено скопление жировой клетчатки, определяющее выпуклый контур щек (лучше выражено у детей и женщин).
В группу мимических входят и другие мышцы, например большая и малая скуловые мышцы, мышцы смеха, «мышцы гордецов», мышцы, поднимающие и опускающие губы, подбородочная мышца и т. д.
Жевательные мышцы представлены четырьмя парами сильных мышц, из которых две являются поверхностными (собственно жевательная и височная мышцы), две — глубокими (латеральная и медиальная крыловидные мышцы). Общим для жевательных мышц является то, что, начинаясь на костях черепа, они прикрепляются на различных участках нижней челюсти и приводят в действие височно-нижнечелюстной сустав.
Жевательная мышца начинается от скуловой дуги и прикрепляется к наружной поверхности угла нижней челюсти. Поднимает нижнюю челюсть, прижимая коренные зубы обеих челюстей друг к другу. Прикрывающая ее плотная фасция переходит на лежащую рядом околоушную слюнную железу и называется поэтому околоушно-жевательной фасцией.
Височная мышца веерообразно начинается от теменной и височной костей, выполняет всю височную яму; прикрепляется к венечному отростку нижней челюсти. Мышца покрыта крепкой сухожильной блестящей височной фасцией. Поднимает нижнюю челюсть. Самые задние волокна височной мышцы тянут назад нижнюю челюсть.
Латеральная крыловидная мышца треугольная, лежит в подвисочной ямке. Начинается от крыловидного отростка клиновидной кости и прикрепляется к мыщелковому отростку нижней челюсти. При двустороннем сокращении мышц нижняя челюсть выдвигается вперед. Одностороннее сокращение смещает нижнюю челюсть в противоположную сторону.
Медиальная крыловидная мышца начинается от ямки крыловидного отростка и прикрепляется к одноименной шероховатости на внутренней поверхности угла нижней челюсти. Вместе с жевательной мышцей образует физиологическую мышечную петлю, что обеспечивает наиболее плотное прижимание нижней челюсти к верхней. Во время акта жевания движения нижней челюсти у человека отличаются большим разнообразием, которого нет у других представителей млекопитающих.
Это разнообразие вытекает из особенностей строения височно-нижнечелюстного сустава и положения жевательных мышц. Так, у хищников возможны лишь смыкание и размыкание челюстей (вверх — вниз), у жвачных — лишь боковые движения (вправо — влево), а у грызунов — скользящие движения челюстей (вперед — назад). У человека все эти движения комбинируются. Их сочетание помогает осуществлению главной функции — перетиранию, пережевыванию пищи. При этом нижняя челюсть вместе с зубами совершает почти полный круг. Поэтому жевательный механизм человека универсальный, а не специализированный, как у животных.
III.
Мышцы и фасции шеи
Мышцы шеи разделяются на поверхностные и глубокие. В отдельную группу выделяются мышцы, прикрепляющиеся к подъязычной кости,— над подъязычные и под – подъязычные мышцы.
К поверхностным мышцам шеи относятся подкожная мышца шеи и грудино – ключично – сосцевидная мышца.
Подкожная мышца (платизма) — тонкая мышечная пластинка, расположенная под кожей. Начинается от фасции груди ниже ключицы, покрывает боковую и частично переднюю поверхности шеи; прикрепляется в области нижней части лица. Оттягивает книзу угол рта и натягивает кожу шеи.
Грудино – ключично – сосцевидная мышца — самая сильная и большая из всех мышц шеи. Начинается двумя ножками от ключицы и от грудины и прикрепляется к сосцевидному отростку височной кости. При одностороннем сокращении производит -наклон шеи в ту же сторону с одновременным поворотом головы в противоположную сторону. При двустороннем сокращении поддерживает голову в вертикальном положении, а при максимальном сокращении запрокидывает ее назад.
В группе мышц, прикрепляющихся к подъязычной кости, различают мышцы, расположенные выше этой кости (над подъязычные), и мышцы, лежащие ниже нее (под – подъязычные). Над подъязычных мышц четыре. Двубрюшная мышца имеет переднее брюшко, начинающееся от нижней челюсти и переходящее в промежуточное сухожилие, закрепленное фиброзной петлей у подъязычной кости. От сухожилия начинается заднее брюшко, которое прикрепляется к вырезке сосцевидного отростка височной кости.
Шилоподъязычная мышца идет от шиловидного отростка височной кости к подъязычной кости. Челюстно-подъязычная мышца тянется от челюстной дуги к подъязычной кости, образуя дно полости рта, его диафрагму. Подбородочно-подъязычная мышца идет от подбородочной ости нижней челюсти к подъязычной кости. Все перечисленные мышцы поднимают кверху подъязычную кость, а с ней и гортань, участвуя в глотании и членораздельной речи. При фиксированной подъязычной кости три из них (за исключением шилоподъязычной мышцы) опускают нижнюю челюсть.
Под подъязычных мышц тоже четыре. Грудино-подъязычная мышца начинается от грудины и прикрепляется к подъязычной кости, тянет ее вниз. Лопаточно-подъязычная мышца идет от лопатки к подъязычной кости, имеет два брюшка (верхнее и нижнее), соединенные промежуточным сухожилием, опускает подъязычную кость. Грудино-щитовидная мышца идет от грудины к наружной поверхности щитовидного хряща, опускает щитовидный хрящ, а с ним гортань и подъязычную кость.
Щитоподъязычная мышца — продолжение предыдущей, тянется от щитовидного хряща к подъязычной кости; при фиксированной подъязычной кости поднимает гортань. Под подъязычные мышцы имеют большое значение в фиксации подъязычной кости и участвуют в опускании нижней челюсти.
К глубоким мышцам шеи относятся лестничные мышцы (передняя, средняя и задняя) и предпозвоночные мышцы (длинные мышцы головы и шеи, передняя и латеральная прямые мышцы головы). Лестничные мышцы начинаются от поперечных отростков шейных позвонков и прикрепляются к ребрам: передняя и средняя — к I ребру, а задняя — ко II ребру. Перед передней лестничной мышцей имеется предлестничный промежуток, между передней и средней — межлестничный промежуток, в котором проходят сосуды и нервы.
Фасции шеи. Все фасции шеи объединены в одну шейную фасцию, в которой различают три листка, или три пластинки: поверхностную, предтрахеальную и предпозвоночную. Поверхностная пластинка расположена под платизмой и образует влагалища для грудино-ключично-сосцевидной и трапециевидной мышц. Предтрахеальная пластинка натянута между обеими лопаточно-подъязычными мышцами, покрывает слюнные железы и образует влагалища для над- и под подъязычных мышц, а также для других образований шеи, расположенных впереди от трахеи. Предпозвоночная пластинка покрывает предпозвоночные и лестничные мышцы, образуя для них влагалища.
IV.
Мышцы и фасции верхней конечности
Мышцы верхней конечности подразделяются на мышцы пояса верхней конечности и мышцы свободной верхней конечности.
1.
Мышцы пояса верхней конечности
Мышцы пояса верхней конечности окружают плечевой сустав, обеспечивая многочисленные движения в нем. Все шесть мышц этой группы начинаются на костях плечевого пояса и прикрепляются к плечевой кости.
Дельтовидная мышца, начинаясь тремя частями от лопаточной ости, акромиона и ключицы, прикрепляется к бугристости плечевой кости. Передняя (ключичная) часть мышцы сгибает плечо, средняя — отводит плечо до горизонтального уровня, задняя — разгибает плечо.
Надостная мышца начинается от одноименной ямки лопатки и, пройдя под клювовидно-акромиальной связкой, прикрепляется к большому бугорку плечевой кости. Отводит плечо, являясь синергистом средних пучков дельтовидной мышцы.
Подостная мышца начинается от одноименной ямки лопатки, прикрепляется к большому бугорку плечевой кости; вращает плечо кнаружи.
Малая круглая мышца начинается от наружного края лопатки и прикрепляется к большому бугорку плечевой кости; вращает плечо кнаружи. Большая круглая мышца идет от наружного края лопатки к гребню малого бугорка плечевой кости. Тянет плечо книзу и кзади, одновременно вращая его кнутри.
Подлопаточная мышца занимает всю одноименную ямку и прикрепляется к малому бугорку плечевой кости. Вращает плечо кнутри, натягивает сумку плечевого сустава, препятствуя ее ущемлению при движениях.
2.
Мышцы свободной верхней конечности
К мышцам свободной верхней конечности относятся мышцы плеча, предплечья и кисти.
Мышцы плеча делятся на переднюю группу мышц (сгибатели) и заднюю группу мышц (разгибатели). Переднюю группу составляют три мышцы. Двуглавая мышца плеча (бицепс) начинается двумя головками: длинной — от верхнего края суставной впадины лопатки и короткой — от клювовидного отростка лопатки; прикрепляется общим сухожилием к бугристости лучевой кости. Часть волокон сухожилия образует узкий апоневроз, переходящий в фасцию предплечья. Мышца сгибает плечо и предплечье в локтевом суставе, поворачивает предплечье кнаружи, супинирует его. Клювовидно-плечевая мышца идет от клювовидного отростка лопатки вместе с короткой головкой предыдущей мышцы, прикрепляется на плечевой кости ниже гребня малого бугорка; сгибает и приводит плечо. Плечевая мышца расположена под двуглавой мышцей плеча, начинается от плечевой кости, прикрепляется к бугристости локтевой кости; сгибает предплечье в локтевом суставе.
Заднюю группу мышц плеча составляют трехглавая мышца плеча и локтевая мышца. Трехглавая мышца плеча начинается тремя головками: длинной — от нижнего края суставной впадины лопатки, наружной и внутренней — от соответствующих поверхностей плечевой кости. Общее сухожилие прикрепляется к локтевому отростку локтевой кости. Разгибает предплечье. Локтевая мышца небольшая, треугольная, начинается от наружного над мыщелка плечевой кости и прикрепляется к локтевой кости. Участвует в разгибании предплечья.
Мышцы предплечья по своему положению делятся на переднюю и заднюю группы. Мышцы передней группы в основном берут начало от внутреннего над мыщелка плечевой кости и располагаются в два слоя — поверхностный и глубокий. По функции они делятся на сгибатели кисти и пальцев и пронаторы. Большинство мышц задней группы начинается от наружного над мыщелка плечевой кости. Они также составляют два слоя — поверхностный и глубокий. По функции делятся на разгибатели кисти и пальцев и супинаторы.
К передней группе мышц предплечья относятся следующие мышцы. Поверхностный слой образуют: круглый пронатор (прикрепляется к верхней трети лучевой кости), лучевой сгибатель запястья (прикрепляется к основанию П пястной кости), длинная ладонная мышца (вплетается в ладонный апоневроз), поверхностный сгибатель пальцев (прикрепляется к средним фалангам II—Vпальцев), локтевой сгибатель запястья (прикрепляется к гороховидной кости). Глубокий слой образуют: длинный сгибатель большого пальца кисти (идет к ногтевой фаланге большого пальца), глубокий сгибатель пальцев (прикрепляется к ногтевым фалангам II—V пальцев) и квадратный пронатор (соединяет нижние отделы лучевой и локтевой костей). К задней группе относятся следующие мышцы предплечья. Поверхностный слой составляют: плечелучевая мышца (идет от наружного края нижней трети плечевой кости к шиловидному отростку лучевой кости, сгибает предплечье и вращает лучевую кость), длинный и короткий лучевые разгибатели запястья (прикрепляются к основаниям II и III пястных костей), разгибатель пальцев (прикрепляется к фалангам II—V пальцев) и локтевой разгибатель запястья (прикрепляется к основанию V пястной кости). Глубокий слой образуют: супинатор предплечья (прикрепляется к лучевой кости, вращает предплечье наружу), длинная мышца, отводящая большой палец кисти (прикрепляется к основанию I пястной кости), короткий и длинный разгибатели большого пальца (прикрепляются соответственно к основанию первой и второй фаланг большого пальца), разгибатель указательного пальца (прикрепляется к ногтевой фаланге вместе с сухожилием общего разгибателя пальцев).
Мышцы передней группы осуществляют сгибание кисти и пальцев, вращают предплечье кнутри (пронируют его), а также сгибают предплечье в локтевом суставе вместе с мышцами плеча. Мышцы задней группы разгибают кисть и пальцы, вращают предплечье кнаружи (супинируют его), вместе с мышцами плеча участвуют в разгибании предплечья.
Мышцы кисти расположены только на ладонной ее поверхности. Они делятся на три группы: группу возвышения большого пальца, группу мышц ладонной впадины, или среднюю группу, и группу возвышения мизинца. Группу мышц большого пальца составляют четыре короткие мышцы: короткий сгибатель большого пальца кисти; короткая мышца, отводящая большой палец кисти; мышца, водящая большой палец кисти, и мышца, противопоставляющая большой палец кисти. Группу возвышения мизинца образуют три короткие мышцы: мышца, отводящая мизинец; мышца, противопоставляющая мизинец, и короткий сгибатель мизинца. Средняя группа образована четырьмя червеобразными мышцами (сгибают основные фаланги) и межкостными мышцами. Последние заполняют межпястные промежутки и делятся на ладонные и тыльные. Ладонных межкостных мышц три, они сближают пальцы между собой, приводя их к средней линии. Тыльные межкостные мышцы, их четыре, разводят пальцы.
Таким образом, благодаря наличию собственного мышечного аппарата пальцы кисти, особенно большой палец, приобретают большую подвижность и способны к разнообразным движениям, что чрезвычайно важно при работе. Рука достигла совершенства в процессе длительной эволюции под влиянием трудовой деятельности. «Рука… является не только органом труда, она также и продукт его»
.
Фасции плечевого пояса, плеча, предплечья и кисти по существу переходят одна в другую.
Фасция плеча — тонкая, но плотная пластинка, покрывающая мышцы плеча. От нее отходят вглубь две межмышечные перегородки, отделяющие переднюю группу мышц от задней.
Фасция предплечья охватывает мышцы предплечья и образует межмышечные перегородки. Вверху она более плотная за счет вплетающихся в нее волокон сухожилий поверхностных мышц. На границе с кистью фасция утолщается и образует тыльную связку — удерживатель разгибателей. Эта связка срастается с надкостницей костей предплечья, образуя шесть костно-фиброзных каналов, в которых проходят к кисти сухожилия мышц-разгибателей, окруженные синовиальными влагалищами. Синовиальная жидкость, находящаяся в этих влагалищах, облегчает скольжение сухожилий при движении. На ладонной поверхности меньшее утолщение фасции предплечья образует поверхностную поперечную пястную связку, а сама фасция переходит в плотный ладонный апоневроз, являющийся сухожильным растяжением длинной ладонной мышцы. Под апоневрозом находится крепкая связка — удерживатель сгибателей, замыкающая канал запястья. В последнем лежат два синовиальных влагалища, окружающие сухожилия сгибателей. По обеим сторонам от апоневроза фасция кисти истончается и покрывает мышцы кисти, образуя влагалища для мышц всех трех групп. На тыле кисти фасция выражена слабее и покрывает тыльные межкостные мышцы.
На пальцах апоневротические пластинки срастаются с надкостницей фаланг и образуют на ладонной стороне костно-фиброзные каналы пальцев, в которых проходят сухожилия сгибателей пальцев, окруженные синовиальными влагалищами. Пальцы II—IV имеют изолированные синовиальные влагалища, простирающиеся до области запястья. При этом синовиальное влагалище V пальца сообщается с общим синовиальным влагалищем сухожилий сгибателей пальцев. Вот почему при взятии крови на анализ никогда нельзя делать укол в мизинец: в случае проникновения инфекции она может распространиться на всю ладонь. По этой же причине нагноения в области мизинца особенно опасны.
При отведении руки отчетливо видна подмышечная (под крыловидная) ямка, а на границе между плечом и предплечьем находится локтевая ямка. Знание этих образований важно для практики.
Под кожей подмышечной ямки находится подмышечная полость, ограниченная передней (большая и малая грудные мышцы), задней (широчайшая мышца спины, большая круглая и подлопаточная мышца), медиальной (передняя зубчатая мышца) и латеральной (клювовидно-плечевая мышца и короткая головка двуглавой мышцы плеча) стенками. Полость заполнена жировой клетчаткой, в которой лежат многочисленные лимфатические узлы, проходят сосуды и нервы. На задней стенке подмышечной полости имеются два отверстия — трехстороннее и четырехстороннее, через которые проходят сосуды и нервы.
Локтевая ямка расположена в области локтевого сгиба, она ограничена медиально круглым пронатором, латерально — плечелучевой мышцей, а дно ее образует плечевая мышца. Под кожей этой ямки расположены поверхностные вены, чаще других используемые для внутривенных вливаний лекарственных средств и переливания крови. Глубже проходят артерии и нервы.
V.
Мышцы и фасции нижней конечности
Мышцы нижней конечности делятся на мышцы таза и мышцы свободной нижней конечности.
1.
Мышцы таза
Мышцы таза, действующие на тазобедренный сустав, начинаются от костей таза и прикрепляются на бедренной кости.
Подвздошно-поясничная мышца состоит как бы из двух отдельных мышц — большой поясничной (начинается от поясничных позвонков) и подвздошной (начинается от одноименной ямки тазовой кости). Подвздошно-поясничная мышца проходит под паховой связкой и выходит на переднюю поверхность бедра через мышечную лакуну, прикрепляется к малому вертелу бедренной кости; сгибает бедро, одновременно вращая его кнаружи. При фиксированной конечности сгибает позвоночник в поясничном отделе. Грушевидная мышца начинается в полости таза от передней поверхности крестца, выходит из полости таза через большое седалищное отверстие, разделяя его на две щели — над грушевидную и под грушевидную. Прикрепляется к большому вертелу бедренной кости. Вращает бедро кнаружи.
Внутренняя запирательная мышца начинается от внутренней поверхности таза в области запирательного отверстия и от запирательной мембраны. Выходит из полости таза через малое седалищное отверстие и прикрепляется к ямке большого вертела. Вращает бедро кнаружи.
Большая ягодичная мышца начинается от наружной поверхности подвздошной кости, от крестца и копчика, от пояснично-грудной фасции, прикрепляется к бугристости одноименного с мышцей названия на бедренной кости. Вращает бедро кнаружи, одновременно разгибая его. При стоянии не дает телу запрокидываться кпереди, обеспечивает так называемую военную осанку. Средняя и малая ягодичные мышцы лежат одна под другой. Начинаются от наружной поверхности подвздошной кости и прикрепляются в области большого вертела; отводят бедро. Наружная запирательная мышца начинается от наружной поверхности таза в области запирательного отверстия и от запирательной мембраны. Прикрепляясь к большому вертелу, вращает бедро кнаружи. Квадратная мышца бедра идет от седалищного бугра к большому вертелу, вращая бедро кнаружи. Напрягатель широкой фасции бедра тянется от передней верхней ости подвздошной кости и вплетается в утолщенную часть широкой фасции бедра; напрягает фасцию.
2.
Мышцы свободной нижней конечности
Различают мышцы бедра, голени и стопы. Мышцы бедра разделяются на три группы: переднюю, заднюю и медиальную. К передней группе относятся две мышцы: четырехглавая мышца и портняжная мышца. Четырехглавая мышца бедра состоит из четырех головок, занимающих всю переднебоковую поверхность бедра. Прямая головка (прямая мышца бедра) начинается от передней нижней ости подвздошной кости, а три другие: лательная, медиальная и промежуточная широкие мышцы — от передней поверхности бедренной кости. Общее мощное сухожилие охватывает надколенник и переходит в собственную связку надколенника, которая прикрепляется на бугристости большеберцовой кости. Разгибает голень в коленном суставе. Прямая мышца, перекидываясь через тазобедренный сустав, сгибает его. Портняжная мышца тянется косо сверху книзу и кнутри от передней верхней ости подвздошной кости к бугристости большеберцовой кости. Сгибает голень, помогает сгибанию бедра.
Заднюю группу составляют три мышцы: полусухожильная, полуперепончатая и двуглавая. Полусухожильная и полуперепончатая мышцы расположены медиальной, начинаются от седалищного бугра и прикрепляются к большеберцовой кости. Сгибают голень в коленном суставе, при согнутом колене вращают голень кнутри; участвуют в разгибании тазобедренного сустава. Двуглавая мышца бедра своей длинной головкой начинается от седалищного бугра, а короткой — от наружной губы шероховатости бедренной кости. Расположена на задней поверхности бедра, у наружного края. Прикрепляется к головке малоберцовой кости. Функция аналогична функции предыдущих мышц; при согнутом колене вращает голень кнаружи.
К медиальной группе мышц бедра относятся пять мышц: гребенчатая, тонкая и приводящие (большая, длинная и короткая). Все они начинаются от лонной и седалищной костей и прикрепляются на бедренной кости (исключение составляет тонкая мышца, которая прикрепляется на большеберцовой кости). Производят приведение бедра с небольшим поворотом его кнаружи. Тонкая мышца сгибает голень в коленном суставе с поворотом ее кнутри.
Мышцы голени образуют три группы: переднюю, заднюю и латеральную. Все они прикрепляются на стопе. Передняя группа представлена тремя мышцами: передней большеберцовой, длинным разгибателем пальцев и длинным разгибателем большого пальца. Передняя большеберцовая мышца прикрепляется к основанию I плюсневой кости и к медиальной клиновидной кости, разгибает стопу (тыльное сгибание) и приподнимает ее медиальный край (супинация). Две другие мышцы, прикрепляясь к фалангам пальцев, производят тыльное сгибание стопы и разгибание пальцев. Задняя группа состоит из четырех мышц: трехглавой мышцы голени, задней большеберцовой, длинного сгибателя пальцев и длинного сгибателя большого пальца стопы. Трехглавая мышца голени расположена поверхностно, она образована тремя головками, из которых две (поверхностные) составляют икроножную мышцу, а одна (глубокая) — камбаловидную мышцу. Обе мышцы заканчиваются пяточным (ахилловым) сухожилием, прикрепляющимся к пяточному бугру. Трехглавая мышца голени производит подошвенное сгибание в голеностопном суставе.
Сухожилия лежащих глубже задней большеберцовой мышцы, длинного сгибателя пальцев и длинного сгибателя большого пальца стопы, обогнув медиальную лодыжку большеберцовой кости, переходят на стопу, где задняя большеберцовая мышца прикрепляется к костям предплюсны и основаниям II—IV плюсневых костей, а сгибатели пальцев — к фалангам этих костей. Все эти три мышцы производят подошвенное сгибание стопы и пальцев.
Латеральная группа состоит и£
двух мышц — длинной и короткой малоберцовых. При переходе на стопу их сухожилия огибают латеральную лодыжку малоберцовой кости. Обе мышцы, кроме участия в подошвенном сгибании стопы, производят пронацию стопы (опускают ее медиальный край и приподнимают латеральный). Длинная малоберцовая мышца участвует также в укреплении поперечного свода стопы, образуя вместе с передней большеберцовой мышцей физиологическую петлю.
На стопе выделяют тыльную и подошвенные мышцы. Тыльная мышца одна. Это — короткий разгибатель пальцев. Начавшись на верхнебоковой поверхности костей предплюсны, она делится на сухожилия, идущие к пальцам. Разгибает пальцы стопы.
Подошвенные мышцы делятся на три группы: 1) мышцы большого пальца, 2) мышцы мизинца и 3) средняя группа мышц, лежащих в углублении подошвы. Мышц первой группы три: отводящая мышца, приводящая мышца и короткий сгибатель большого пальца стопы. Во второй группе также три мышцы: мышца, отводящая мизинец стопы, короткий сгибатель мизинца стопы и мышца, отводящая мизинец. Средняя группа образована коротким сгибателем пальцев, квадратной мышцей подошвы, четырьмя червеобразными мышцами (все перечисленные мышцы этой группы участвуют в сгибании пальцев), а также межкостными мышцами (три подошвенные межкостные мышцы сближают пальцы, а четыре тыльные межкостные мышцы их разводят).
Фасции.
Внутренние мышцы таза покрыты подвздошной фасцией, представляющей собой часть общей внутрибрюшной фасции. Переходя на бедро, подвздошная фасция продолжается в широкую фасцию бедра. Широкая фасция бедра — самая плотная фасция тела человека. Она покрывает все мышцы бедра и дает три межмышечные перегородки, которые, прикрепляясь к надкостнице бедренной кости, образуют для групп мышц прочные фасциальные влагалища. Особенно утолщается широкая фасция на наружной поверхности бедра, где она образует подвздошно-большеберцовый тракт в виде широкой полосы по всей длине бедра. Наоборот, в передневерхней области бедра (под паховой связкой) широкая фасция истончена, здесь ее прободает значительное число сосудов и нервов, поэтому она получила название продырявленной пластинки, серповидный край которой ограничивает подкожную щель.
Фасция голени, являясь продолжением широкой фасции бедра, покрывает мышцы голени, разделяет группы мышц, образуя для них влагалища. В области голеностопного сустава и над ним имеется ряд утолщений фасции голени, которые служат удерживателями сухожилий мышц. Выделяют верхний и нижний удерживатели сухожилий-разгибателей, удерживатели сухожилий-сгибателей и сухожилий малоберцовых мышц. Под связками-удерживателями сухожилия мышц окружены синовиальными влагалищами. Спереди голеностопного сустава имеется три синовиальных влагалища для сухожилий-разгибателей, позади медиальной лодыжки — также три синовиальных влагалища для сухожилий-сгибателей и позади латеральной лодыжки — сначала два, а затем одно общее синовиальное влагалище для короткой и длинной малоберцовых мышц.
Фасция тыла стопы тонкая и прозрачная, а на подошве она значительно уплотнена и образует прочный подошвенный апоневроз.
Из практических соображений на переднемедиальной поверхности бедра рассматривается бедренный треугольник, в пределах которого расположены важнейшие кровеносные сосуды и нервы — бедренные артерии, вена и нерв. Границами треугольника являются: верхней — паховая связка, наружной — портняжная мышца, внутренней — длинная приводящая мышца бедра.
Не менее важно знать о бедренном канале и подколенной ямке.
Бедренный канал в норме не существует, он возникает только в случае образования бедренных грыж.
Пространство под паховой связкой отростком глубокого листка бедренной фасции делится на две щели — лакуны. Одна из них расположена латеральное, через нее из полости таза выходит подвздошно-поясничная мышца, поэтому она называется мышечной лакуной. Через медиальную лакуну проходят кровеносные сосуды — бедренные артерии и вена, поэтому она называется сосудистой лакуной. Именно через внутренний угол сосудистой лакуны при образовании грыж внутренние органы выпячиваются из полости таза или из брюшной полости под широкую фасцию бедра. В этих случаях и возникает небольшой бедренный канал (длиной 2 см) между поверхностным и глубоким листками широкой фасции спереди и сзади; бедренная вена служит латеральной стенкой этого канала. Внутренним отверстием канала становится внутренний угол сосудистой лакуны. Его границами служат сверху — паховая связка, латерально — бедренная вена, медиально — особая связка, закругляющая угол лакуны, а сзади — лобковая кость с покрывающей ее связкой. Наружным отверстием бедренного канала будет подкожное кольцо, прикрытое продырявленной пластинкой широкой фасции бедра. Оно и окажется тем «слабым местом», через которое грыжевой мешок, пройдя канал, выйдет под кожу бедра.
Подколенная ямка имеет форму ромба, она прикрыта фасцией. Под фасцией находятся расположенные в жировой клетчатке лимфатические узлы, подколенные артерии и вена, а также нервы, которые проходят в голеноподколенный канал. Подколенная ямка ограничена сверху и снаружи двуглавой мышцей бедра, а сверху и снутри — полуперепончатой мышцей; снизу ее ограничивают медиальная и латеральная головки икроножной мышцы.
VI.
Физиология
Мышечной ткани присущи три физиологических свойства: возбудимость — способность на раздражение отвечать возбуждением, проводимость — способность проводить возбуждение и сократимость — способность сокращаться. При сокращении мышца укорачивается или в ней развивается напряжение.
Скелетные, исчерченные (поперечнополосатые) мышцы состоят из отдельных многоядерных волокон, обладающих поперечной исчерченностью. Вдоль каждого мышечного волокна тянется в среднем 2500 миофибрилл, состоящих из двух типов нитей, называемых миофиламентами (протофибриллы). Толстые нити построены из молекул белка миозина, а тонкие — актина. Актиновые нити закреплены на полоске Z, концы их заходят в промежутки между миозиновыми нитями. Поперечная исчерченность мышц объясняется различным светопреломлением актиновых (I) и миозиновых (А) дисков. Темные миозиновые диски обладают двойным лучепреломлением.
При сокращении мышцы миофиламенты не укорачиваются. Актиновые нити вдвигаются между миозиновыми, как бы скользят вдоль них, диск I укорачивается, а А остается без изменения. Это представление о механизме мышечного сокращения получило название теории зубчатого колеса. Вызывает «скольжение» потенциал действия, который активирует кальциевые насосы мышечного волокна и концентрация Са2+
в саркоплазме увеличивается. Кальций запускает механизм «скольжения» миофиламентов, т. е. сокращение мышцы. Как только закончилось сокращение, кальциевый насос понижает концентрацию Са +
и миофибриллы расслабляются. Источником энергии, необходимой для мышечного сокращения, служит процесс расщепления аденозинтрифосфата (АТФ). Его называют универсальным клеточным горючим.
Двигательные единицы. В организме скелетные мышцы возбуждаются импульсами, приходящими к ним по двигательным нервам от мотонейронов центральной нервной системы. Аксон, подходя к мышце, ветвится на множество веточек, заканчивающихся концевыми моторными бляшками на мышечных волокнах. Каждый мотонейрон иннервирует от нескольких десятков до нескольких тысяч мышечных волокон. Мотонейрон и иннервируемую им группу мышечных волокон называют двигательной единицей. Двигательная единица работает как единое целое, все ее мышечные волокна сокращаются одновременно. Чем более тонкие, точные движения может совершать мышца, тем мельче моторная единица. Следовательно, моторные единицы очень крупные в мышцах ног и мелкие в мышцах рук, особенно в мышцах, управляющих движениями пальцев.
Методика графической регистрации мышечных сокращений. В эксперименте сокращение мышцы можно вызвать, либо раздражая ее электрическим током (прямое раздражение), либо раздражая иннервирующий ее нерв (непрямое раздражение). Чтобы записать и проанализировать мышечное сокращение, мышцу укрепляют в специальном приборе — миографе. Он состоит из зажима, в котором фиксируют один конец мышцы, и рычажка, к которому при помощи крючка крепится второй конец. Удобнее использовать изолированную икроножную мышцу лягушки.
Для раздражения обычно пользуются электрическим током от стимулятора или индукционной катушки. На одиночное раздражение мышца отвечает одиночным сокращением, при этом она тянет за собой рычажок. На конце рычажка имеется писчик, заполненный чернилами. Если он касается бумаги, натянутой на движущемся барабане кимографа, то записывается кривая мышечного сокращения. Виды мышечных сокращений. Если мышца при своем сокращении может укорачиваться и поднимать груз, то такое сокращение называют изотоническим. При этом виде сокращений тонус, или напряжение мышцы, не изменяется, а меняется ее длина. Если оба конца мышцы закрепить неподвижно и нанести раздражение, в ней возникнет напряжение, а длина останется неизменной. Такое сокращение называют изометрическим.
Одиночное мышечное сокращение складывается из трех фаз: скрытого периода возбуждения, периода укорочения и периода расслабления.
Под скрытым периодом возбуждения, или латентным периодом, понимают время от момента нанесения раздражения до начала ответа на него. В мышце лягушки он равен 0,01 с. В это время в мышце регистрируется потенциал действия, но сокращения еще нет. Восходящая часть кривой называется периодом укорочения, он длится 0,05 с. Нисходящее колено кривой, соответствующее расслаблению мышцы, продолжается также 0,05 с. Таким образом, длительность одиночного сокращения мышцы лягушки вместе со скрытым периодом составляет 0,11 с. Одиночное сокращение мышц человека и вообще теплокровных животных протекает быстрее и скрытый период короче.
В мышце волна возбуждения предшествует волне сокращения. Это различные физиологические процессы, но распространяются они по мышце с одинаковой скоростью — около 10 м/с.
Сила мышечного сокращения зависит от силы раздражения. На раздражение пороговой силы, т. е. на самый слабый раздражитель, способный вызвать возбуждение, мышца ответит сокращением минимальной силы. Если силу раздражения постепенно увеличивать, то сила сокращения также будет постепенно расти, пока не достигнет определенного максимума, при котором дальнейшее увеличение силы раздражения уже не будет увеличивать силу сокращения.
Зависимость силы сокращения от силы раздражения объясняется тем, что мышца состоит из волокон различной возбудимости. На слабые раздражения отвечают моторные единицы с наибольшей возбудимостью. По мере увеличения силы раздражения возбуждаются все новые моторные единицы, пока максимальный раздражитель не приведет в деятельное состояние все их.
Отдельные мышечные волокна сокращаются по закону «все или ничего», т.е. на пороговое раздражение они отвечают сокращением максимальной силы, а если раздражение ниже порога, то не отвечают вовсе. Целая мышца, состоящая из множества моторных единиц, усиливает сокращение при увеличении силы раздражения.
Тетанус.
Если мышцу раздражать серией одиночных ударов тока, т. е. наносить ритмическое раздражение, то возникает длительное укорочение мышцы, которое называют тетанусом. Величина и форма тетануса зависят от силы и частоты раздражения. При действии раздражений небольшой частоты, когда каждое последующее раздражение попадает в фазу расслабления мышцы, наблюдается зубчатый тетанус. Если частота раздражения большая, когда каждое последующее раздражение приходится время укорочения мышцы, развивается гладкий тетанус длительное максимальное не колеблющееся укорочени мышц.
Частота раздражения, при которой возникает зубчатый и гладкий тетанус, различна для разных мышц и разных мышечных волокон. Она зависит от длительности периода сокращения: чем он короче, тем большей должна быть частота, чтобы возник гладкий тетанус.
Функциональные различия двигательных единиц.
Различают два вида двигательных единиц: быстрые и медленные, состоящие соответственно из быстрых и медленных мышечных волокон. Некоторые мышцы, например мышцы глазного яблока, состоят преимущественно из быстрых волокон с длительностью сокращения 10—30 мс. В других мышцах преобладают медленные волокна (например, камбаловидная) с периодом сокращения 100 мс. Большинство мышц смешанные.
Медленные двигательные единицы развивают небольшую силу сокращения, но могут работать долго без утомления. Быстрые двигательные единицы утомляются быстро, однако дают большую силу сокращения.
Мышечный тонус.
Мышцы человека не бывают полностью расслаблены, они всегда в состоянии некоторого напряжения, называемого мышечным тонусом. При этом медленные двигательные единицы сокращаются с небольшой частотой и поддерживают определенное положение тела в пространстве — позу, необходимую для осуществления физических кратковременных движений. Мышечный тонус доставляет большие затруднения хирургам. После перелома бедра необходимо обеспечить вытяжение ноги, чтобы кости срослись конец в конец. Без вытяжения под действием мышечного тонуса кости срастутся неправильно, что приведет к укорочению ноги.
Сила мышц.
Мышца при своем сокращении способна поднять большой груз, масса которого во много раз превышает массу самой мышцы.
Сила мышцы измеряется тем максимальным грузом, который она в состоянии поднять. Зависит сила мышцы от числа мышечных волокон, составляющих данную мышцу, и толщины этих волокон; она прямо пропорциональная физиологическому поперечному сечению, т. е. сумме поперечных сечений всех входящих в нее волокон. В мышцах с продольно расположенными волокнами физиологическое поперечное сечение совпадает с анатомическим — площадью поперечного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно ее длине. В перистых и косых мышцах физиологическое сечение больше и соответственно больше мышечная сила.
Сила мышцы, отнесенная на 1 см2
ее физиологического поперечного сечения, называется абсолютной мышечной силой. Для мышц человека она составляет 5—10 кг. Мышцы лягушки значительно слабее, их абсолютная сила всего 2—3 кг.
При физической тренировке происходит утолщение мышечных волокон и увеличиваются их энергетические ресурсы. В связи с этим возрастает сила мышц.
Работа мышц. Если мышца при своем сокращении поднимает груз, то она производит внешнюю работу, величина которой определяется произведением массы груза на высоту подъема и выражается в килограммометрах (кгм). Например, человек поднимает штангу массой 100 кг на высоту 2 м, при этом совершенная им работа равна 200 кгм.
Наибольшую работу мышца производит при некоторых средних нагрузках. Это явление получило название закона средней нагрузки.
Оказалось, что этот закон верен не только по отношению к отдельной мышце, но и к целому организму. Человек совершает наибольшую работу по поднятию или переносу тяжести, если груз не слишком тяжел и не слишком легок. Большое значение имеет ритм работы: и слишком быстрая, и слишком медленная, монотонная работа быстро приводит к утомлению, а в итоге количество выполненной работы мало. Правильная дозировка нагрузки и ритма работы лежит в основе рационализации тяжелого физического труда.
Не начерченные (гладкие) мышцы.
По своим физиологическим свойствам они отличаются от исчерченных мышц. Возбудимость гладких мышц значительно ниже. Для их возбуждения требуется более сильный и более длительный раздражитель. Возбуждение они проводят очень медленно. Так, например, у человека в мышечной оболочке тонкой кишки оно распространяется со скоростью 1 см/с. В органах, имеющих длинные неисчерченные мышечные клетки, например в мочеточниках кролика, возбуждение распространяется несколько быстрее — 18 см/с. Сокращаются неисчерченные мышцы очень медленно. Период сокращения таких мышц составляет 60—80 с, при этом период укорочения — 20 с, а расслабления — 60 с, т. е. в 3 раза длиннее периода укорочения. Кроме того, неисчерченным мышцам в отличие от исчерченных свойствен автоматизм, т. е. они способны сокращаться под влиянием рождающихся в них импульсов возбуждения.
Неисчерченная мускулатура обладает большой растяжимостью. В ответ на медленное растяжение мышца удлиняется, а напряжение ее не увеличивается. Благодаря этому при наполнении внутреннего органа давление в его полости не повышается, как это происходит, например, при растяжении резиновой камеры, в которой по мере ее раздувания растет давление. Так, давление в желудке будет равно 7 см вод. ст. при содержании в нем и 200 мл, и 500 мл жидкости. Способность сохранять приданную растяжением длину без изменения напряжения называют пластическим тонусом. Он является важной физиологической особенностью неисчерченных мышц.
Для неисчерченных мышц характерны медленные движения и длительные тонические сокращения. Примером медленных движений могут служить перистальтические волны пищеварительного тракта. Тоническое сокращение стенок сосудов поддерживает постоянный определенный уровень кровяного давления. Состояние постоянного тонического сокращения характерно для сфинктеров полых органов: желудка, желчного и мочевого пузырей, прямой кишки. Тоническая форма сокращений требует небольших затрат энергии и в отличие от тетануса не сопровождается утомлением.
Главным раздражителем для неисчерченной мышцы является быстрое и сильное растяжение. Это свойство гладких мышц реагировать на растяжение сокращением играет важную роль в деятельности пищеварительного тракта, мочеточников, полых органов, сфинктеров. Неисчерченная мышечная ткань отличается высокой чувствительностью к некоторым химическим раздражителям: ацетилхолину, адреналину, норадреналину, серотонину и др.
Иннервируется гладкая мускулатура симпатическими и парасимпатическими нервами, которые оказывают на нее регулирующее влияние, а не пусковое, как на скелетные мышцы.
Передача возбуждения с нерва на мышцу.
Двигательное нервное волокно, входя в мышцу, теряет миелиновую оболочку и разветвляется. Конечные веточки образуют нервные окончания в форме колечек или подковок, которые погружаются в углубления на поверхности мышечных волокон. Нервные окончания покрыты мембраной, называемой пресинаптической. В их аксоплазме находится большое количество (примерно 3 млн.) пузырьков, содержащих ацетилхолин.
Участок мембраны мышцы, с которым контактирует нервное окончание, называется постсинаптической мембраной. Последняя образует многочисленные складки, благодаря чему ее поверхность увеличивается. Постсинаптическая мембрана содержит холинорецепторы и фермент холинэстеразу, способный разрушать ацетилхолин. Между мембранами нервного и мышечного волокон имеется щель величиной 20—50 нм — синаптическая щель. Структурное образование, обеспечивающее передачу возбуждения с нерва на мышцу, называется мионевральным синапсом. Он состоит из пресинаптической мембраны, синаптической щели и постсинаптической мембраны. Нервные импульсы, приходящие по двигательным волокнам, производят деполяризацию мембраны нервного окончания, что вызывает разрушение оболочки пызурьков и поступление в синаптическую щель ацетилхолина. Молекулы ацетилхолина диффундируют к постсинаптической мембране мышечного волокна и связываются здесь холинорецепторами мембраны. Это приводит к увеличению проницаемости постсинаптической мембраны для Na+
и К +
. Положительно заряженные ионы устремляются через мембрану внутрь мышечного волокна и на мембране возникает электроотрицательный постсинаптический потенциал. Создавшаяся разность потенциалов между постсинаптической мембраной и окружающей ее мембраной мышечного волокна создает местный ток, возбуждающий мышечную мембрану: в ней возникает потенциал действия, распространяющийся по мышечному волокну. Выделившийся ацетилхолин разрушается ферментом холинэстеразой, и постсинаптическая мембрана снова приобретает свой исходный заряд — поляризуется.
Давно известно, что передача возбуждения в нервно-мышечном синапсе прекращается при отравлении животного растительным ядом кураре. Индейцы применяли на охоте стрелы, отравленные кураре. Пораженное такой стрелой животное теряло способность двигаться и погибало после паралича дыхательных мышц от остановки дыхания.
В настоящее время изучен механизм действия этого вещества и открыто много других, обладающих тем же действием: остубокурарин, флаксидол, листенон и др. Все они прочно присоединяются к холинорецепторам, закрывают доступ к ним ацетилхолину и прекращают передачу возбуждения с нерва на мышцу. Они нашли широкое применение в хирургической практике.