Страница 8 из 15
Основным элементом скелетной мышцы является мышечная клетка. В связи с тем, что мышечная клетка по отношению к своему поперечному сечению (0,05-0,11 мм) относительно длинна (волокна бицепса имеют длину до 15 см), ее называют также мышечным волокном. Скелетная мышца состоит из большого числа этих структурных элементов, составляющих 85–90 % от ее общей массы. Так, например, в состав бицепса входит более 1 млн волокон. Между мышечными волокнами расположена тонкая сеть мелких кровеносных сосудов (капилляров) и нервов (около 10 % от общей массы мышцы). От 10 до 50 волокон соединяются в пучок. Пучки мышечных волокон и образуют скелетную мышцу. Мышечные волокна, пучки мышечных волокон и мышцы окутаны соединительной тканью.
В каждой мышце различают сокращающуюся часть – мышечное брюшко, или тело, и несокращающуюся часть – сухожилие. Как правило, мышца имеет два сухожилия, которыми она прикрепляется к костям.
Мышечное брюшко состоит из множества поперечно-полосатых мышечных волокон, образующих пучки разной толщины. В каждом пучке мышечные волокна связаны друг с другом рыхлой волокнистой соединительной тканью в виде тонкой сети, называемой эндомизием. Пучки мышечных волокон также соединены между собой прослойками соединительной ткани, а вся мышца покрыта снаружи соединительнотканной оболочкой – перимизием. Мышечное брюшко имеет красно-бурый цвет.
Сухожилие мышцы построено из плотной оформленной соединительной ткани и отличается от брюшка своей блестящей светло-золотистой окраской. Коллагеновые волокна сухожилия проникают в мышечное брюшко и там вокруг концов поперечнополосатых мышечных волокон образуют несколько слоев, прочно соединяющих мышечное брюшко с сухожилием.
Мышца, как и все органы, снабжена нервами и сосудами. Место их вхождения в мышцу принято называть воротами. В составе нервов проходят двигательные (эфферентные), чувствительные (афферентные) и симпатические волокна. Нервные импульсы, передаваемые по двигательным волокнам из мозга в мышцу, вызывают ее сокращение. По чувствительным двигательным волокнам поступает в мозг информация из мышечных рецепторов, сигнализирующая о состоянии мышцы. Через симпатические волокна ЦНС оказывает влияние на трофику (обменные процессы) мышцы. Как орган с интенсивным обменом веществ мышца имеет богатое кровоснабжение. Многочисленные ветвления подходящих к мышце сосудов проходят внутри мышцы в прослойках соединительной ткани.
По форме различают три основные вида мышц – длинные, короткие и широкие. Длинные мышцы располагаются преимущественно на конечностях. Они имеют веретенообразную форму. Их сухожилия уже мышечного брюшка и напоминают узкую ленту. Некоторые длинные мышцы начинаются несколькими головками на разных костях или в разных местах одной кости, затем эти головки соединяются и на другом конце мышцы переходят в общее сухожилие. Соответственно числу головок такие мышцы называются двуглавыми, трехглавыми и четырехглавыми. Иногда мышца на всем своем протяжении имеет сухожильные перемычки – след того, что она в процессе развития образовалась из нескольких мышц (прямая мышца живота).
Короткие мышцы находятся между отдельными позвонками и ребрами; здесь сохранилось частично сегментированное расположение мышц.
Широкие мышцы лежат преимущественно на туловище и имеют форму пластов различной толщины. Сухожилия таких мышц представляют собой широкие пластинки и называются апоневрозами.
В разных мышцах направление мышечных волокон неодинаково; оно может быть прямым (продольным), косым и круговым (сфинктерами). Некоторые мышцы с косым направлением мышечных волокон называются одноперистыми (волокна присоединены к сухожилию с одной стороны) и двуперистыми (с двух сторон).
Каждая мышца имеет собственное название. Эти названия разнообразны, и в основе их лежат разные принципы. Одни мышцы называются по их функции – сгибатель, разгибатель, приводящая и др. В названии других мышц отражена их форма: трапециевидная, ромбовидная, круглая, квадратная мышца и др. Третьи мышцы названы по особенности их строения: полусухожильная мышца, двуглавая и др. В названии некоторых мышц отражены одновременно их положение и форма или положение и функция: наружная косая мышца живота, длинный сгибатель пальцев (рис. 3).
Скелетные мышцы перебрасываются через один, иногда через два и даже несколько суставов и прикрепляются своими концами к разным костям. В соответствии с этим в каждой мышце принято различать ее начало и место прикрепления. Они при сокращении приближаются друг к другу, а сами мышцы при этом выполняют определенную работу. Поэтому тело человека или его части при сокращении соответствующих мышц изменяют свое положение, приходят в движение, преодолевают сопротивление силы тяжести. В других случаях при сокращении мышц тело удерживается в определенном положении без выполнения движения. Исходя из этого различают работу динамическую и статическую.
Динамическая работа осуществляется в изотоническом режиме, при этом поочередно сокращаются различные группы мышц, что дает возможность человеку длительное время совершать работу. Статическая работа – это форма деятельности, при которой мышечные волокна развивают напряжение, но почти не укорачиваются, т. е. работа совершается в изометрическом режиме. К статическим усилиям относятся стояние, держание головы в вертикальном положении, сидение и т. д. [59].
Мышцы также могут выполнять преодолевающую, уступающую и удерживающую работу [38, 51, 80].
При преодолевающей работе мышца преодолевает тяжесть данного звена тела или какое-либо сопротивление, когда момент силы мышцы или группы мышц больше момента силы[1] тяжести.
При уступающей работе мышца, оставаясь напряженной, постепенно расслабляется, уступая действию силы тяжести или действию сопротивления; момент силы мышцы при этом меньше момента силы тяжести или сопротивления.
При удерживающей работе мышцы происходит уравновешивание действия сопротивления, моменты сил равны, в результате чего движение отсутствует.
При перемещении тела в пространстве в разных суставах происходит смена одних движений другими: сгибание-разгибание, отведение-приведение, супинация-пронация. В осуществлении каждого движения участвует обычно несколько групп мышц, причем мышцы одной группы сокращаются, а мышцы противоположной группы в это время расслабляются. Благодаря одновременному сокращению и расслаблению противоположных групп мышц обеспечивается плавность движения.
Рис. 3. Мышцы человека:
а – вид спереди:
1 – лобная мышца; 2 – круговая мышца глаза;3 – круговая мышца рта; 4 – жевательная мышца; 5 – подкожная мышца шеи; 6 – грудино-ключично-сосцевидная мышца; 7 – дельтовидная мышца; 8 – большая грудная мышца; 9 – двуглавая мышца плеча;10 – прямая брюшная мышца; 11 – наружная косая мышца живота;12 – внутренняя и широкая мышцы; 13 – икроножная мышца;14 – трехглавая мышца плеча; 15 – широчайшая мышца спины;16 – передняя зубчатая мышца; 17 – портняжная мышца;18 – четырехглавая мышца бедра; 19 – наружная широкая мышца;20 – сухожилие четырехглавой мышцы бедра;21 – передняя большеберцовая мышца;
б – вид сзади.
1 и 2 – разгибатели предплечья; 3 – трапециевидная мышца; 4 – широчайшая мышца спины; 5 – наружная косая мышца живота; 6 – большая ягодичная мышца; 7 – полусухожильная и полуперепончатая мышца; 8 – двуглавая мышца бедра; 9 – икроножная мышца; 10 – ременная мышца шеи; 11 – дельтовидная мышца; 12 – трехглавая мышца плеча; 13 – ахиллово сухожилие
Мышцы, производящие одну и ту же работу (одно и то же движение в данном суставе), называются синергистами, а мышцы, действующие в противоположном направлении, – антагонистами. Так, все мышцы, вызывающие сгибание в плечевом суставе, будут между собой синергисты, разгибатели этого сустава по отношению друг к другу также синергисты. Но две эти группы мышц – сгибатели и разгибатели – одна по отношению к другой являются антагонистами.
1
Момент силы (вращательный момент) – векторная физическая величина, равная векторному произведению радиус-вектора (проведенного от оси вращения к точке приложения силы) на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твердое тело [37, 73].