Мышцы не только осуществляют движения, но и учувствуют в поддержании гомеостаза, вырабатывая тепло, регулируя объём органов и перемещая химические вещества в организме.
Произвольно сокращающиеся мышцы нашего организма создают мышечную систему. Практически все мышцы состоят из скелетной и соединительной ткани и большинство из них отвечают за перемещение частей тела. Есть мышцы, основная функция которых проявляется в стабилизации костей, благодаря этому другие скелетные мышцы эффективно выполняют движения.
Здесь мы рассмотрим основные скелетные мышцы с указанием мест крепления и иннервация. Это практические знания о базовых аспектах анатомии позволяющие понять, как происходят движения, что крайне важно для специалистов в области физической культуры и спорта, но что ещё более важно – для людей, работающих в области физической реабилитации, ЛФК.
КАК СКЕЛЕТНЫЕ М Ы Ш Ц Ы ПРОИЗВОДЯТ ДВИЖЕНИЯ
Места прикрепления мышц /точки начала и приложения
Скелетные мышцы производящие движения функционируют благодаря приложению силы на сухожилия, которые уже тянут кости. Большинство мышц пересекают как минимум один сустав и крепятся к костям, образующим сустав.
Сокращаясь, мышца тянет сочленённые кости друг к другу, которые обычно движутся не одинаково. Одна из костей остаётся неподвижной, либо близкой к исходному положению, её стабилизируют другие мышцы, которые уже сокращаясь в свою очередь тянут нашу кость в противоположном направлении и другие структуры, делающие её менее подвижной.
Обычно на такой неподвижной кости принято считать точкой начала мышцы, которая своей сухожильной частью крепиться к кости в то время, как крепление мышцы к подвижной кости считается точкой приложения.
В доисторические времена, когда ещё не было дверных доводчиков и использовались дверные пружины можно было наглядно увидеть аналог такой работы, когда часть пружины прикрепленная непосредственно к двери имитирует точку приложения, а часть, крепящаяся к дверному проёму – соответствует точке начала.
Чаще всего точка начала располагается - проксимально, а точка приложения – дистально.
В мышцах конечностей это видно наиболее ярко и доступно.
Точка приложения притягивается мышцей к точке начала. Мясистая часть мышцы между сухожилиями называется – Брюшком или Телом.
Мышцы выполняющие движения и перемещающие части тела часто не покрывают движущуюся часть, к примеру одна из функций двуглавой мышцы плеча является движение предплечья, но брюшко мышцы лежит не на нём, а на плечевой кости.
Мышцы, пересекающие два сустава выполняют более сложные действия по сравнению с одно-суставными мышцами.
СИСТЕМЫ РЫЧАГОВ
Когда мышца производит движения кости работают как рычаги, а точками опоры для них выступают суставы. Точку опоры всегда обозначают буквой F, вокруг которой перемещается рычаг, который приводится в действие двумя силами в двух точках, усилием или движущей силой, (обозначающейся буквой E) которые вызывают движение и противодействующим грузом – силой сопротивления (обозначающейся буквой L).
Мышечным сокращением создаётся движущая сила, а вес перемещаемой части тела - является грузом.
Рассмотрим бицепс (двуглавая мышца плеча), которая сгибает предплечье в локтевом суставе, когда мы работаем в подъёмах на бицепс – точкой опоры будет являться локтевой сустав, а вес отягощения и вес самого предплечья будет являться грузом, а СИЛА сокращающегося бицепса, тянущая предплечье вверх – будет являться движущей силой.
Расстояние между точкой опоры, грузом и точкой, к которой приложена движущая сила будет определять является ли данный рычаг более сильным или более слабым.
Чем ближе отягощение к точке опоры, в то время как движущая сила дальше от неё – тем меньше усилий необходимо прикладывать (выигрыш в силе).
И соответственно наоборот – чем дальше отягощение от точки опоры, а усилие приложено ближе к ней – тем больше усилий необходимо приложить, но при этом раскладе возрастает скорость (проигрыш в силе).
Чтобы было понятнее – возьмите ножницы по металлу и попробуйте поработать ими прилагая усилия на самые концы режущих поверхностей – сложно, а теперь переместите ближе к оси ножниц – стало гораздо легче резать металл, прикладывая меньше усилий.
Расположение точки опоры, движущей силы и сопротивления – различают 3 вида рычагов:
1 – точка опоры расположена между движущей силой и грузом и в зависимости от того, что ближе к точке опоры – груз или движущая сила, рычаги первого типа дают выигрыш либо проигрыш в силе. В теле не очень много рычагов подобного типа и одним из них является рычаг, образованный позвоночником и головой;
2 – груз расположен между точкой опоры и движущей силой, благодаря чему скорость и диапазон движения жертвуется ради силы, помогая развить большее усилие. Рычаги второго типа встречаются так же редко в нашем теле, как и первого. Хороший пример — это мышцы голени при подъеме на носки, где подъём свода стопы является точкой опоры F, масса тела является отягощением L, а сокращение икроножных мышц – движущей силой Е.
3 – движущая сила расположена между точкой опоры и отягощением, что проявляется проигрышем в силе, так как движущая сила расположена ближе к точке опоры, по сравнению с отягощением. Ценой потери силе эти рычаги создают преимущество в скорости и диапазоне движений.
Локтевой сустав, который мы рассматривали выше – хороший тому пример, при сгибании предплечья в локте, локтевой сустав является точкой опоры F, сокращение двуглавой мышцы плеча создает движущую силу Е, а вес кисти и предплечья L отягощение.
Влияние расположения мышечных пучков
Все мышечные клетки (волокна) скелетных мышц собраны в пучки и лежат параллельно, но сами пучки располагаются по отношению к сухожилиям разными вариантами, образуя пять разных видов мышц:
- параллельные;
- веретенообразные (сужаются к концам, и расширены в середине);
- кольцевые;
- треугольные;
-перистые.
То, как расположены пучки напрямую влияет на силу и диапазон движений. Когда мышца сокращается, она укорачивается, по сравнению с состоянием покоя на 70%. Чем длиннее волокна, тем больший диапазон движений способна выполнять мышца, но сила мышцы не зависит от длины, а от площади поперечного сечения и короткое волокно развивает такую же силу, как и длинное. Природой так устроено расположение пучков, что часто именно это является компромиссом между силой и диапазоном движения.
К примеру, в перистых мышцах больше пучков с короткими волокнами, для большей силы, но уменьшает диапазон движения, а в параллельных мышцах относительно немного больше длинных пучков, что придаёт им больший диапазон движения, но уменьшает силу.
Координация работы мышц
В большинстве движений работают совместно несколько скелетных мышц, которые в своём большинстве в суставах являются противоположными парами – мышцами антагонистами, к примеру сгибающая – разгибающая, отводящая – приводящая. Мышца, выполняющая движение, за счёт своего сокращения называется агонистом, противоположная мышца носит название – антагонист, которая растягивается, поддаваясь действию агониста. Агонист и антагонист чаще всего располагаются на противоположных сторонах кости или сустава, как бицепс и трицепс. Выполняя различные движения мышцы в паре, могут переключаться и работать как антагонист или агонист.
Часто, мышца агонист пересекает несколько суставов, так, двуглавая мышца плеча (бицепс), действующая на предплечье, охватывает как плечевой, так и локтевой сустав. Для исключения ненужных движений в промежуточных суставах, помогая мышце агонисту, промежуточные суставы стабилизируются мышцами синергистами. Так мышцы сгибающие пальцы (агонисты) пересекают межзапястные и лучезапястные суставы (промежуточные суставы) и если бы движение в них не сдерживалось мышцами синергистами (разгибатели запястья), то сгибание пальцев происходило бы с одновременным сгибанием запястья. Мышцы синергисты расположены чаще всего близко к агонисту. Другие мышцы в группе работают в качестве фиксаторов, стабилизируя начало агониста, усиливая его эффективность и придают устойчивость проксимальному концу конечности при движении дистального конца.
Хорошим примером может служить лопатка, являясь свободно подвижной костью, она служит местом начала нескольких мышц, приводящих в движение руки. Лопатка должна оставаться устойчивой при сокращении мышц рук.
При отведении руки агонистом выступает дельтовидная мышца, а малая грудная, трапециевидная, подключичная, передняя зубчатая и другие мышцы будут работать как фиксаторы, прочно удерживая лопатку на задней стороне грудной клетки. Как мы видим многие мышцы могут работать как агонистом, так и антагонистом, выполнять функции стабилизации, выступая синергистом или фиксатором.
Скелетные мышцы свободных конечностей, выполняющие общую функцию, а так же связанные с ними кровеносные сосуды, нервы - составляют группу. Например, в свободных верхних конечностях группа мышц-сгибателей расположена спереди, а разгибателей — сзади.
Иннервация
В данном абзаце названы нервы, вызывающие сокращение каждой мышцы.
В целом, выходящие из нижних частей головного мозга черепные нервы обслуживают мышцы области головы.
Спинномозговые нервы, выходящие из расположенного в позвоночнике спинного мозга, иннервируют оставшуюся часть тела.
Черепные нервы кроме названия пронумерованы римскими цифрами, например лицевой (VII черепной) нерв.
Спинномозговые нервы пронумерованы в группах, в соответствии с частью спинного мозга, из которой они выходят. С — шейные (область шеи), Т — грудные (область груди), L — поясничные (низ спины) и S — крестцовые (ягодичная область). Примером может служить Т1, первый грудной спинномозговой нерв.
